Struktur Data Linier Vs Non Linier: Perbedaan antara Struktur Data Linier & Non Linier

Diterbitkan: 2021-06-16

Daftar isi

Apa itu Struktur Data?

Menjadi seorang pemula atau ahli, istilah struktur data akan menjadi sesuatu yang akan selalu didengar oleh siapa saja yang berkecimpung dalam pemrograman komputer. Memahami struktur data selalu penting untuk menjadi programmer yang baik. Banyak topik yang dikaitkan dengan struktur data dengan fokus pada struktur mana yang sebenarnya penting. Oleh karena itu, untuk menjadi programmer yang sukses, pengetahuan struktur data sangat dianjurkan.

Struktur data mengacu pada proses dimana data dapat disimpan dan diatur sedemikian rupa sehingga pengguna dapat mengakses dan memanfaatkan data secara efisien. Berbagai algoritma hadir untuk bekerja dengan struktur data. Oleh karena itu, struktur data mencakup sekelompok nilai data, hubungannya dengan elemen lain, dan juga operasi yang dapat dilakukan pada nilai data.

Ini dapat disederhanakan sebagai:

Program = algoritma + struktur data

Struktur data = data terkait + operasi yang diizinkan pada data itu

Penyimpanan data dapat dilakukan dengan dua cara. Struktur data dapat dibagi menjadi:

Struktur data linier
Struktur data non-linier

Struktur Data Linier

Ini adalah jenis struktur di mana penyimpanan data terjadi secara berurutan atau secara linier. Di sini, setiap elemen yang disimpan dalam struktur terkait dengan elemen tetangganya. Elemen-elemen dapat diakses dalam satu kali proses karena disusun secara linier. Selain itu, karena disimpan secara linier dalam memori, implementasi adalah proses yang mudah. Macam-macam jenisnya adalah:

1. Array

Array adalah tipe struktur data yang menyimpan elemen dengan tipe yang sama. Ini adalah struktur data yang paling dasar dan mendasar. Data yang disimpan di setiap posisi array diberi nilai positif yang disebut indeks elemen. Indeks membantu dalam mengidentifikasi lokasi elemen dalam array.

Jika seharusnya kita harus menyimpan beberapa data yaitu harga sepuluh mobil, maka kita dapat membuat struktur array dan menyimpan semua bilangan bulat bersama-sama. Ini tidak perlu membuat sepuluh variabel integer terpisah. Oleh karena itu, baris dalam kode dikurangi dan memori disimpan. Nilai indeks dimulai dengan 0 untuk elemen pertama dalam kasus array.

2. Tumpukan

Struktur data mengikuti aturan LIFO (Last In-First Out) dimana data yang terakhir ditambahkan elemen dihilangkan terlebih dahulu. Operasi push digunakan untuk menambahkan elemen data pada stack dan operasi pop digunakan untuk menghapus data dari stack. Hal ini dapat dijelaskan dengan contoh buku yang ditumpuk menjadi satu. Untuk mengakses buku terakhir, semua buku yang ditempatkan di atas buku terakhir harus dipindahkan dengan aman.

3. Antrian

Struktur ini hampir mirip dengan stack karena data disimpan secara berurutan. Perbedaannya adalah struktur data antrian mengikuti FIFO yang merupakan aturan First In-First Out dimana elemen yang ditambahkan pertama adalah keluar dari antrian terlebih dahulu. Depan dan belakang adalah dua istilah yang digunakan dalam antrian.

Enqueue adalah operasi penyisipan dan dequeue adalah operasi penghapusan. Yang pertama dilakukan di akhir antrian dan yang terakhir dilakukan di akhir awal. Struktur data dapat dijelaskan dengan contoh orang yang mengantri untuk naik bus. Orang pertama dalam antrian akan mendapat kesempatan untuk keluar dari antrian sedangkan orang terakhir akan menjadi yang terakhir keluar.

4. Daftar Tertaut

Linked list adalah jenis tempat penyimpanan data dalam bentuk node yang terdiri dari elemen data dan pointer. Penggunaan pointer adalah menunjuk atau mengarahkan ke node yang berada di sebelah elemen dalam urutan. Data yang disimpan dalam daftar tertaut mungkin dalam bentuk, string, angka, atau karakter apa pun. Data yang diurutkan dan tidak disortir dapat disimpan dalam daftar tertaut bersama dengan elemen unik atau duplikat.

5. Tabel Hash

Jenis ini dapat diimplementasikan sebagai struktur data linier atau non-linier. Struktur data terdiri dari pasangan kunci-nilai.

Struktur Data Non-linear

Struktur data ini tidak mengikuti linearitas. Seperti namanya, data disusun dengan cara yang tidak mengikuti cara yang berdekatan. Elemen tidak memiliki jalur yang ditetapkan untuk terhubung ke elemen lain tetapi memiliki banyak jalur. Melintasi elemen tidak mungkin dilakukan dalam satu kali proses karena data tidak tersusun secara linier.

Dibandingkan dengan struktur linier dimana suatu elemen dihubungkan dengan kedua elemen tetangganya, dalam hal ini suatu elemen dapat dihubungkan dengan elemen lain yang tidak perlu hanya dua. Implementasi data non-linier tidak mudah tetapi memori komputer digunakan secara efisien menggunakan jenis struktur ini.

Jenis struktur berikut non-linier adalah Pohon dan Grafik.

1. Pohon

Struktur data pohon terdiri dari berbagai node yang dihubungkan bersama. Struktur pohon adalah hierarki yang membentuk hubungan seperti orang tua dan anak. Struktur pohon dibentuk sedemikian rupa sehingga ada satu koneksi untuk setiap hubungan simpul induk-anak. Hanya satu jalur yang harus ada antara akar ke simpul di pohon. Berbagai jenis pohon hadir berdasarkan strukturnya seperti pohon AVL, pohon biner, pohon pencarian biner, dll.

2. Grafik

Graf adalah jenis struktur data non-linier yang terdiri dari jumlah simpul dan tepi tertentu. Simpul atau node yang terlibat dalam penyimpanan data dan tepi menunjukkan hubungan simpul. Perbedaan antara graf dengan pohon adalah bahwa dalam graf tidak ada aturan khusus untuk koneksi node. Masalah kehidupan nyata seperti jaringan sosial, jaringan telepon, dll dapat direpresentasikan melalui grafik.

Matriks ketetanggaan digunakan untuk representasi Grafik.

Perbedaan antara struktur data Linear dan Non-linear

Kami telah membahas jenis struktur data linier dan non-linier. Tapi apa poin kunci yang menentukan struktur data linier vs non-linier?

Perbedaan antara struktur data linier dan non-linier ditabulasikan di bawah ini:

	Struktur Data Linier	Struktur data non-linier
1	Elemen data disimpan dalam urutan linier dalam kasus struktur data linier. Setiap elemen terhubung ke elemen pertama dan elemen berikutnya dalam urutan.	Elemen data dalam kasus struktur data non-linier disusun secara non-linier dan dilampirkan secara hierarkis. Elemen data dilampirkan ke beberapa elemen.
2	Struktur data terdiri dari satu level. Tidak ada hierarki dalam struktur data linier.	Dalam struktur ini, ada beberapa tingkatan yang terlibat dalam struktur. Oleh karena itu unsur-unsur tersebut disusun secara hierarkis.
3	Implementasi struktur data linier mudah karena elemen disimpan secara linier.	Implementasi struktur merupakan proses yang kompleks dibandingkan dengan struktur linier.
4	Traversal elemen dalam struktur data linier dapat dilakukan dalam satu eksekusi karena data hadir dalam satu level	Traversal elemen tidak dapat dilakukan dalam satu eksekusi saja. Beberapa proses diperlukan untuk melintasi data dalam struktur data non-linear.
5	Tidak ada pemanfaatan memori yang efisien dalam struktur data linier.	Ada pemanfaatan memori yang efisien dalam struktur data non-linear.
6	Contoh struktur data linier termasuk larik, tumpukan, antrian, dan daftar tertaut.	Contoh data non-linier termasuk pohon dan grafik
7	Struktur linier data diterapkan terutama dalam pengembangan perangkat lunak.	Struktur data non-linier sebagian besar diterapkan dalam kecerdasan buatan dan pemrosesan gambar.
8	Dengan peningkatan ukuran input, kompleksitas waktu meningkat.	Bahkan jika ada peningkatan ukuran input, kompleksitas waktu tetap sama.
9	Hanya satu jenis hubungan yang mungkin ada di antara elemen data	Jenis hubungan satu-ke-satu atau satu-ke-banyak bisa ada di antara elemen-elemen dalam tipe struktur data non-linier.

Pentingnya struktur data

Setiap program komputer yang solid dibangun di atas konsep struktur data. Tidak ada program yang dapat dibangun secara efisien tanpa menggunakan struktur data yang tepat. Karena ada keandalan yang sangat besar dari program komputer pada volume data yang besar, penyimpanan informasi yang efisien diperlukan untuk akses data yang mudah. Penerapan struktur data memungkinkan penyimpanan data secara logis untuk modifikasi dan akses yang mudah.

Kesimpulan

Struktur data menjadi kompleks dengan bertambahnya ukuran data. Artikel ini memberikan pemahaman singkat tentang jenis struktur data yang menyoroti perbedaan utama antara struktur data linier dan non-linier. Namun, struktur data yang berbeda memiliki aplikasi yang berbeda.

Penggunaan struktur data seperti menambah, menghapus, mengakses elemen, memodifikasi elemen masing-masing harus dipelajari secara mendalam untuk mendapatkan pemahaman ahli tentang struktur data. Namun, langkah penting pertama menuju programmer yang baik adalah memiliki pemahaman dasar tentang konsep tersebut. Mempelajari struktur data memungkinkan pemahaman yang mudah tentang bahasa pemrograman yang berbeda. Baik itu python, C++, atau Java, konsepnya tetap sama.

Karena ini adalah era kecerdasan buatan, pengetahuan tentang bahasa pembelajaran mesin cukup penting bagi mereka yang ingin bekerja di AI. Penyimpanan data dalam bentuk yang efisien telah menemukan aplikasi dalam model pembelajaran mesin. Karena, struktur data membentuk dasar dari program pembelajaran mesin, pemahaman itu harus menjadi fokus utama.

Jika Anda adalah profesional tingkat menengah dan bercita-cita menjadi seorang analis data, Anda dapat memeriksa kursus Master of Science in Data Science for Leaders yang disediakan oleh upGrad. Kursus ini akan melatih Anda melalui pakar industri sampai Anda menjadi master di bidangnya.

Ini mencakup beberapa topik yang terkait dengan pembelajaran mesin dan AI dan dengan sekitar 75+ studi kasus dan proyek. Terlepas dari jenis kelamin dan usia Anda, Anda dapat menemukan diri Anda sebagai ilmuwan data berkualitas beberapa tahun berlalu. Jika Anda ingin melihat detail lebih lanjut, atau memiliki pertanyaan, kirimkan pesan kepada kami. Tim kami akan membantu Anda.

Sebutkan beberapa aplikasi kehidupan nyata di mana struktur data non-linear telah digunakan?

Ada sejumlah aplikasi kehidupan nyata populer yang mengandalkan terutama pada struktur data non-linear.
Grafik banyak digunakan dalam algoritma Kecerdasan Buatan dan pemrosesan gambar. Facebook menggunakan grafik untuk menghubungkan dan merekomendasikan saran teman baru.
Grafik juga digunakan oleh Google dalam menentukan peringkat halaman web dan menemukan jalur optimal dalam aplikasi peta Google.
Pohon digunakan dalam aplikasi struktur file, pencarian basis data, algoritma pencarian pola, dan pengindeksan dalam basis data.
Pohon juga digunakan dalam teknik kompresi data seperti Huffman Coding, di mana implementasi tumpukan pohon digunakan untuk mengkodekan data.
Struktur data pohon juga digunakan untuk menyelesaikan ekspresi matematika. Ekspresi dievaluasi dengan menyisipkan operator pada node internal dan operan pada node daun.

Apa itu struktur data heap dan apa saja tipenya?

Heap adalah struktur data berbasis pohon non-linier di mana pohonnya adalah pohon biner lengkap. Sebuah pohon dikatakan sebagai pohon biner lengkap jika semua level dari pohon tersebut terisi secara lengkap. Struktur data heap terdiri dari 2 jenis-min-heap dan max-heap.
Min-heap : Ketika elemen di root node adalah yang terkecil di antara semua node, heap dikatakan sebagai min-heap.
Max-heap : Ketika elemen di root node terbesar di antara semua node, heap dikatakan max-heap.

Apa itu struktur data antrian? Berikan contoh kehidupan nyata?

Antrian adalah struktur data linier di mana operasi dioperasikan dalam urutan FIFO (First in First out). Struktur data antrian terdiri dari 3 jenis:
Antrian Melingkar : Antrian di mana tidak ada bagian belakang (yaitu, bagian depan adalah bagian belakang itu sendiri), disebut antrian melingkar.
Dequeue: Antrian yang memungkinkan penyisipan dan penghapusan dari kedua ujungnya adalah deque.
Priority Queue : Antrian dimana elemen dengan prioritas lebih tinggi dioperasikan terlebih dahulu adalah antrian prioritas. Jika dua elemen memiliki prioritas yang sama, elemen yang lebih tinggi dalam urutan antrian akan dilayani terlebih dahulu.
Beberapa contoh nyata dari struktur data antrian adalah:
1. Antrian di ATM .
2. Penjadwalan tugas CPU.
3. Pemrosesan permintaan situs web.
4. Sistem manajemen aliran masukan.