Algoritma Dan Struktur Data II List, Stack
[email protected] putuastawa.wordpress.com
Beberapa Jenis Struktur Data 1.
Array 1. Linear List 2. Stack 3. Queue
2. List 1. Connected List 2. Circular List 3. Doubly-linked List 4. Multi list structure 3. Tree Structure
1. Apa ? 2. Bagaimana cara implementasinya ?
Linear List
Apakah Linear List itu ?
• Sekumpulan elemen yang diatur secara terurut x[1], x[2],L , x[k − 1], x[k ], x[k + 1], L , x[n]
• Linear List tidak sama dengan Connected-List
Operasi pada Linear List No.
Operasi 1
Menambahkan sebuah elemen sebelum elemen ke-k
2
Menghapus elemen ke-k
3
Membaca/menulis isi elemen ke-k
4
Mencari elemen dengan key tertentu
5
Menggabungkan beberapa list menjadi satu
6
Memecah sebuah list ke beberapa buah
7
Mengcopy sebuah list
8
Menghitung banyaknya elemen dalam sebuah list
List, Stack & Queue • Tidak semua operasi list diperlukan pada setiap program ▫ Penentuan struktur data didasarkan pada operasi yang diperlukan saja agar bisa berjalan dengan efisien • Pada sebuah Linear List, penyisipan dan penghapusan elemen dapat dijalankan di sebarang posisi • Bentuk khusus linear list: Penambahan elemen dan penghapusannya dilakukan di posisi terdepan atau posisi terbelakang saja Stack dan Queue juga merupakan salah satu jenis list
Stack Queue
List, Stack & Queue • Pada sebuah Linear List, penyisipan dan penghapusan elemen dapat dijalankan di sebarang posisi • Penambahan dan penghapusan elemen pada stack/queue dilakukan di posisi terdepan atau posisi terbelakang saja
List
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
Stack
Queue
Stack
Apakah Stack itu ?
Apakah Stack itu ? • Penambahan dan penghapusan elemen dilakukan pada elemen list yang terletak di paling depan • Yang dihapus adalah elemen yang paling terakhir ditambahkan • Nama lain： LIFO (Last In First Out) • Operasi PUSH : Menambahkan elemen pada sebuah stack PUSH
1
top== bottom
Apakah Stack itu ? • Penambahan dan penghapusan elemen dilakukan pada elemen list yang terletak di paling depan • Yang dihapus adalah elemen yang paling terakhir ditambahkan • Nama lain： LIFO (Last In First Out) • Operasi PUSH : Menambahkan elemen pada sebuah stack PUSH
2 1
top bottom
Apakah Stack itu ? • Penambahan dan penghapusan elemen dilakukan pada elemen list yang terletak di paling depan • Yang dihapus adalah elemen yang paling terakhir ditambahkan • Nama lain： LIFO (Last In First Out) • Operasi PUSH : Menambahkan elemen pada sebuah stack 3
top
2 PUSH
1
bottom
Apakah Stack itu ? • Penambahan dan penghapusan elemen dilakukan pada elemen list yang terletak di paling depan • Yang dihapus adalah elemen yang paling terakhir ditambahkan • Nama lain： LIFO (Last In First Out) • Operasi PUSH : Menambahkan elemen pada sebuah stack 4
top
3 PUSH
2 1
bottom
Apakah Stack itu ? • Penambahan dan penghapusan elemen dilakukan pada elemen list yang terletak di paling depan • Yang dihapus adalah elemen yang paling terakhir ditambahkan • Nama lain： LIFO (Last In First Out) • Operasi PUSH : Menambahkan elemen pada sebuah stack top 5
PUSH
4 3 2 1
bottom
Apakah Stack itu ? • Penambahan dan penghapusan elemen dilakukan pada elemen list yang terletak di paling depan • Yang dihapus adalah elemen yang paling terakhir ditambahkan • Nama lain： LIFO (Last In First Out) • Operasi PUSH : Menambahkan elemen pada sebuah stack top 6 5 PUSH
4 3 2 1
bottom
Apakah Stack itu ? • Penambahan dan penghapusan elemen dilakukan pada elemen list yang terletak di paling depan • Yang dihapus adalah elemen yang paling terakhir ditambahkan • Nama lain： LIFO (Last In First Out) • Operasi POP : Menghapus sebuah elemen dari sebuah stack top 6 5 POP
4 3 2 1
bottom
Apakah Stack itu ? • Penambahan dan penghapusan elemen dilakukan pada elemen list yang terletak di paling depan • Yang dihapus adalah elemen yang paling terakhir ditambahkan • Nama lain： LIFO (Last In First Out) • Operasi POP : Menghapus sebuah elemen dari sebuah stack top 5
POP
4 3 2 1
bottom
Apakah Stack itu ? • Penambahan dan penghapusan elemen dilakukan pada elemen list yang terletak di paling depan • Yang dihapus adalah elemen yang paling terakhir ditambahkan • Nama lain： LIFO (Last In First Out) • Operasi POP : Menghapus sebuah elemen dari sebuah stack POP
4
top
3 2 1
bottom
Apakah Stack itu ? • Penambahan dan penghapusan elemen dilakukan pada elemen list yang terletak di paling depan • Yang dihapus adalah elemen yang paling terakhir ditambahkan • Nama lain： LIFO (Last In First Out) • Operasi POP : Menghapus sebuah elemen dari sebuah stack 3 POP
top
2 1
bottom
Apakah Stack itu ? • Penambahan dan penghapusan elemen dilakukan pada elemen list yang terletak di paling depan • Yang dihapus adalah elemen yang paling terakhir ditambahkan • Nama lain lain： LIFO (Last In First Out) • Operasi POP : Menghapus sebuah elemen dari sebuah stack
POP
2 1
top bottom
Apakah Stack itu ? • Penambahan dan penghapusan elemen dilakukan pada elemen list yang terletak di paling depan • Yang dihapus adalah elemen yang paling terakhir ditambahkan • Nama lain： LIFO (Last In First Out) • Operasi POP : Menghapus sebuah elemen dari sebuah stack
POP 1
top==bottom
Apakah Stack itu ?
PUSH
dan
POP
Stack Overflow & Stack Underflow • Stack Overflow Menambahkan data pada sebuah stack yang telah penuh • Stack Underflow Menghapus data dari sebuah stack yang sudah kosong
Operasi Stack
4 O U T
1
3
2
2
3
1
4
I N
• Push : digunakan untuk menambah item pada stack pada tumpukan paling atas • Pop : digunakan untuk mengambil item pada stack pada tumpukan paling atas • Clear : digunakan untuk mengosongkan stack • IsEmpty : fungsi yang digunakan untuk mengecek apakah stack sudah kosong • IsFull : fungsi yang digunakan untuk mengecek apakah stack sudah penuh
Stack with Array of Struct • Definisikan Stack dengan menggunakan suatu struct • Definisikan konstanta MAX_STACK untuk menyimpan maksimum isi stack • Elemen struct Stack adalah array data dan top untuk menadakan posisi data teratas • Buatlah variabel tumpuk sebagai implementasi dari struct Stack • Deklarasikan operasi-operasi/function di atas dan buat implemetasinya
Program Stack • •
int stk[5]; int top;
Program Stack (2) Inisialisasi Stack • Pada mulanya isi top dengan -1, karena array dalam bahasa C dimulai dari 0, yang berarti bahwa data stack adalah KOSONG! • Top adalah suatu variabel penanda dalam Stack yang menunjukkan elemen teratas data Stack sekarang. Top Of Stack akan selalu bergerak hingga mencapai MAX of STACK yang menyebabkan stack PENUH!
Program Stack (2) // inisialisasi stack stack() { top=-1; }
Ilustrasi Stack pada saat inisialisasi!
Program Stack (3) Fungsi IsFull • Untuk memeriksa apakah stack sudah penuh? • Dengan cara memeriksa top of stack, jika sudah sama dengan MAX_STACK-1 maka full, jika belum (masih lebih kecil dari MAX_STACK-1) maka belum full
Program Stack (4) • Ilustrasi Stack pada kondisi Full // fungsi penambahan elemen stack void push(int x) { if(top > 4) { cout <<"stack over flow"; return; } stk[++top]=x; cout <<"Elemen stack : " <<x <<endl; }
Program Stack (5) Fungsi IsEmpty • Untuk memeriksa apakah data Stack masih kosong? • Dengan cara memeriksa top of stack, jika masih -1 maka berarti data Stack masih kosong! //fungsi menampilkan elemen stack void display() { if(top<0) { cout <<" stack Kosong"<<endl; return; } for(int i=top;i>=0;i--) cout <<stk[i] <<" " << endl; }
Program Stack (6) Fungsi Push • Untuk memasukkan elemen ke data Stack. Data yang diinputkan selalu menjadi elemen teratas Stack (yang ditunjuk oleh ToS) • Jika data belum penuh, ▫ Tambah satu (increment) nilai top of stack lebih dahulu setiap kali ada penambahan ke dalam array data Stack. ▫ Isikan data baru ke stack berdasarkan indeks top of stack yang telah di-increment sebelumnya. • Jika tidak, outputkan “Penuh”
Program Stack (7)
//fungsi penghapusan elemen stack void pop() { if(top <0) { cout <<"stack under flow"; return; } cout <<"menghapus Elemen Stack : " <<stk[top--]<< endl; }
Program Stack (8) Fungsi Pop • Untuk mengambil data Stack yang terletak paling atas (data yang ditunjuk oleh TOS). • Tampilkan terlebih dahulu nilai elemen teratas stack dengan mengakses indeksnya sesuai dengan top of stacknya, baru dilakukan di-decrement nilai top of stacknya sehingga jumlah elemen stack berkurang.
Program Stack (9)
//fungsi menampilkan elemen stack void display() { if(top<0) { cout <<" stack Kosong"<<endl; return; } for(int i=top;i>=0;i--) cout <<stk[i] <<" " << endl; }
Program Stack (10) • Fungsi Print • Untuk menampilkan semua elemen-elemen data Stack • Dengan cara me-loop semua nilai array secara terbalik, karena kita harus mengakses dari indeks array tertinggi terlebih dahulu baru ke indeks yang lebih kecil!
Program Stack (11)
