Apa itu Struktur Data & Algoritma

Struktur data mengatur data dalam sistem virtual. Contohnya bisa berupa urutan angka, data, atau tabel. Struktur Data mewakili metode terprogram untuk menyimpan data untuk memastikan penggunaan yang efisien. Sebagian besar aplikasi perusahaan menggunakan berbagai jenis struktur data.

Algoritma adalah serangkaian langkah yang dieksekusi komputer dengan mengambil input dan mengubahnya menjadi output target. Dengan kata lain, ini adalah proses langkah demi langkah yang mendefinisikan serangkaian instruksi untuk diimplementasikan dalam urutan tertentu untuk mendapatkan hasil yang diinginkan. Umumnya, algoritme dibuat secara independen dari bahasa yang mendasarinya. Ini berarti bahwa suatu algoritma dapat dieksekusi dalam beberapa bahasa pemrograman.

Struktur data dan algoritma menggabungkan dan membantu pemrogram membangun program komputer yang berbeda. Studi mendalam tentang struktur data dan algoritme menjamin kode yang efisien dan dioptimalkan dengan baik.

Dalam ilmu komputer, semua program, perangkat lunak, dan aplikasi mencakup dua elemen mendasar – (i) Data dan (ii) Algoritma. Data adalah informasi, dan algoritme adalah kumpulan instruksi yang mengubah data mentah menjadi komponen berharga untuk pemrograman lebih lanjut. Anda dapat mengingat persamaan berikut untuk menghindari kebingungan:

Kumpulan data terkait + Kumpulan operasi yang diizinkan pada data = Struktur Data

Struktur data + Algoritma = Program

Bagian berikut memberi Anda pemahaman tentang alasan untuk mempelajari Struktur Data dan Algoritma , bagaimana keduanya bekerja sama, aplikasinya, dan Struktur Data dan Algoritma standar.

Mari kita mulai dengan pentingnya struktur data dan tipenya:

Mengapa Struktur Data?

Memahami struktur data memungkinkan Anda untuk memahami dan memilih yang sesuai untuk proyek dan kebutuhan Anda. Hasilnya, Anda dapat menulis kode hemat waktu dan memori.

Jenis Struktur Data

Struktur data terutama dibagi menjadi dua kategori:

1) Struktur data linier

2) Struktur data non-linier

1) Struktur data linier:

Dalam jenis struktur data ini, elemen disusun secara berurutan. Karena elemen disusun dalam urutan tertentu, implementasi menjadi mudah. Namun, dengan meningkatnya kompleksitas program, struktur data linier mungkin bukan pilihan yang paling sesuai.

Struktur data linier yang umum adalah:

1. Struktur Data Larik
2. Struktur Data Tumpukan
3. Struktur Data Antrian
4. Struktur Data Daftar Tertaut

1. Struktur Data Larik:

Dalam sebuah array, semua elemen diatur dalam memori berkelanjutan, dengan semua memiliki tipe yang sama. Bahasa pemrograman menentukan tipe elemen yang disimpan dalam bentuk array. Misalnya, jika Anda perlu menyimpan data secara berurutan di dalam memori, Anda dapat menggunakan struktur data Array.

2. Susun Struktur Data:

Elemen disimpan dalam metode LIFO. Ini berarti elemen terakhir yang disimpan dalam tumpukan akan dihapus terlebih dahulu. Cara kerjanya mirip dengan tumpukan piring dimana pelat terakhir yang diletakkan di atas tumpukan akan dibuang terlebih dahulu.

3. Struktur Data Antrian:

Struktur data ini mengadopsi metode FIFO, yaitu elemen pertama yang disimpan dalam antrian akan diambil terlebih dahulu. Cara kerjanya mirip dengan antrian mahasiswa di loket penerimaan dimana mahasiswa pertama dalam antrian mendapatkan penerimaan terlebih dahulu.

4. Struktur Data Daftar Tertaut:

Elemen data dihubungkan melalui serangkaian node. Setiap node menyertakan item data dan alamat ke node berikut.

Dapatkan sertifikasi ilmu data dari Universitas top Dunia. Pelajari Program PG Eksekutif, Program Sertifikat Lanjutan, atau Program Magister untuk mempercepat karier Anda.

2) Struktur data non-linear

Tidak seperti struktur data linier, elemen yang ada dalam struktur data non-linier tidak diatur dalam urutan. Mereka diatur dalam metode hierarki di mana satu elemen akan dihubungkan ke satu atau beberapa elemen.

Daftar berikut menunjukkan klasifikasi struktur data non-linier:

1. Struktur Data Grafik
2. Struktur Data Pohon

1. Struktur Data Grafik

Dalam struktur data graf , setiap simpul dikenal sebagai simpul, dan setiap simpul terhubung ke simpul lain melalui sisi.

Struktur Data Grafik yang terkenal:

• Komponen yang Terhubung dengan Kuat
• Pohon Rentang dan Pohon Rentang Minimum
• Daftar kedekatan
• Matriks Kedekatan

2. Struktur Data Pohon

Identik dengan grafik, pohon adalah bermacam-macam tepi dan simpul. Namun dalam struktur data ini, hanya ada satu sisi di antara dua simpul.

Struktur Data Berbasis Pohon yang terkenal:

• Pohon Pencarian Biner
• Pohon Biner
• B-Pohon
• B + Pohon
• Pohon AVL
• Pohon Merah-Hitam

Periksa AS - Program Ilmu Data kami

Alasan untuk mempelajari Struktur Data dan Algoritma:

Baik itu pemasaran, perjalanan, atau manufaktur, digitalisasi mendukung pemrograman. Pemrograman terlihat di semua bidang aplikasi, dan semua aplikasi ini menuntut profesional TI ahli. Struktur data dan algoritme adalah aspek mendasar dari setiap kode atau program komputer.

Dengan meningkatnya kompleksitas aplikasi, tiga masalah umum yang dihadapi adalah:

• Kecepatan prosesor:

Meskipun kecepatan prosesor mungkin sangat tinggi, namun akan terbatas jika volume data meningkat menjadi satu miliar record.

• Pencarian Data:

Saat data tumbuh, pencarian menjadi lebih lambat. Misalnya, sebuah toko memiliki 1 juta barang. Jika aplikasi menuntut pencarian item, itu harus mencarinya 1 juta kali setiap kali, yang memperlambat proses pencarian data.

• Beberapa permintaan:

Banyak user yang mencari data secara bersamaan di web server, sehingga quick server pun terkadang tidak efisien saat proses pencarian data.

Struktur data dan algoritma berguna untuk memecahkan masalah yang disebutkan di atas. Mereka mengatur data sehingga semua item tidak perlu dicari, dan data yang ditargetkan dapat dicari secara instan.

Bagaimana Struktur Data dan Algoritma bekerja sama?

Berbagai algoritma dirancang untuk mencapai tujuan yang berbeda. Mereka berinteraksi dengan berbagai struktur data tetapi dengan skala kompleksitas komputasi yang identik. Algoritme dianggap sebagai bagian inti dinamis yang berinteraksi dengan struktur data statis.

Data secara fleksibel diekspresikan dalam kode. Setelah Anda mengetahui bagaimana algoritme dikembangkan dan bagaimana rumpun bahasa terkait bekerja secara semantik, Anda dapat menggeneralisasikannya di berbagai bahasa pemrograman. Saat Anda mempelajari dasar-dasar bahasa pemrograman dan prinsip konsolidasinya, Anda dapat dengan mudah beralih di antara berbagai bahasa dan mempelajarinya dengan lebih cepat.

Struktur Data dan Algoritma yang umum digunakan:

Daftar berikut menunjukkan struktur data yang akan Anda temukan di berbagai bahasa pemrograman:

• Antrian
• Tumpukan
• Daftar tertaut
• Peta
• Set
• Cari pohon
• Tabel hash

Masing-masing struktur data dan algoritme ini memiliki kompleksitas komputasi yang unik untuk fungsi terkait seperti menambahkan item dan menghitung ukuran agregat (misalnya, menemukan rata-rata untuk struktur data yang mendasarinya).

Kategori umum dari algoritma adalah:

• Sortir – (urutkan item dalam urutan tertentu)
• Cari (mencari item dalam struktur data)
• Sisipkan – (menyisipkan item dalam struktur data)
• Perbarui (memperbarui item yang ada dalam struktur data)
• Hapus (menghapus item yang ada dari struktur data)

Kategori lain dari algoritma meliputi:

• Pemrograman dinamis
• Grafik / pohon melintasi
• Hashing dan regex (pencocokan pola string)

Aplikasi Struktur Data dan Algoritma

Struktur data dan algoritme membantu memecahkan jenis masalah komputer berikut:

• Masalah ransel
• Jalur terpendek oleh Dijkstra
• Seri bilangan Fibonacci
• Jalur terpendek semua pasangan oleh Floyd-Warshall
• Menara Hanoi
• Penjadwalan proyek

Struktur data dan algoritme digunakan dalam berbagai aplikasi dalam proses TI dan sebagai struktur data dan algoritme dalam python . Beberapa di antaranya dibahas di sini:

• Penyimpanan data:

Struktur data mendukung persistensi data yang efisien, termasuk mengenali koleksi dan daftar indikator sesuai dengan struktur yang sesuai. Oleh karena itu, struktur data dan algoritme sangat berguna dalam sistem manajemen basis data untuk menyimpan catatan.

• Pertukaran data:

Informasi yang terorganisir dengan mudah didistribusikan di antara berbagai aplikasi, termasuk paket TCP/IP.

• Skalabilitas:

Aplikasi data besar sangat bergantung pada struktur data dan algoritme untuk penyimpanan data di lokasi penyimpanan terdistribusi. Oleh karena itu, kinerja dan skalabilitas ditingkatkan.

• Pengelolaan sumber daya:

Struktur data seperti daftar tertaut meningkatkan kinerja fungsi seperti manajemen direktori file, pemrosesan antrian penjadwalan, dan alokasi memori. Semua fungsi ini membangun inti dari manajemen sumber daya dan layanan di perusahaan yang lebih besar.

Kesimpulan

Struktur data dan algoritme membantu Anda membangun berbagai program komputer secara efisien. Mereka mengikuti serangkaian instruksi yang tepat dalam urutan tertentu untuk memberikan hasil yang diinginkan. Ketertarikan Anda pada struktur data dan algoritme dapat memulai karir sains data Anda, dan untuk memulainya, tidak ada yang lebih baik dari program Master of Science dalam Ilmu Data UpGrad . Program penuh waktu 2 tahun ini mencakup kurikulum mutakhir yang berasal dari salah satu dari 100 Universitas Global Terbaik di Dunia, Universitas Arizona.

Daftar untuk mempelajari lebih lanjut!