STRUKTUR DATA (12)organisasi berkas
Oleh Antonius Rachmat C, S.Kom
Organisasi Berkas (File)
•Sekuensial
•Record disimpan dalam file secara beruntunberdasarkan kedatangannya
•Record yang masuk pertama akan memilikiindeks atau alamat yang lebih kecil daripadarecord yang masuk kemudian
•Langsung
•Sekunsial Berindeks
File Langsung
•Dengan organisasi ini, untuk menemukan suaturecord, maka tidak melalui proses pencarian,namun langsung menuju ke alamat yangditempati record
•Contoh: record dengan key 100 akan disimpanpada alamat 100
•Kerugian: berarti harus ada ruang yang cukupbesar untuk menampung semua kemungkinankey yang ada.
•Contoh: jika key berupa NIM (8 digit) berartiharus ada alamat 0000000 sampai 9999999
File Sekuensial Berindeks
•Record disimpan secara berurutan (beruntun)
•Record yang masuk lebih dahulu disimpan padaalamat yang lebih kecil daripada record yangdisimpan kemudian
•Untuk menemukan record, harus dilakukanpencarian lebih dahulu
•Cara ini fleksible karena ukuran file dapatdisesuaikan dengan jumlah record yang ada.
Metode Hashing
•Untuk mengatasi kerugian korespondensi satu-satu, digunakan hashing
•Untuk mengurangi banyaknya ruang alamatyang digunakan untuk pemetaan dari key yangmemiliki cakupan yang luas ke nilai alamat yangmemiliki cakupan yang dipersempit
•Untuk itu dibutuhkan fungsi HASH
•Output fungsi HASH adalah home address darirecord yang keynya diproses
•Fungsi : f(key) = address
Macam-macam Fungsi HASH
•Fungsi modulo
•Home address dicari dengan cara mencarisisa hasil bagi nilai key dengan suatu nilaitertentu.
•Fungsi: f(key) = key mod n
•Dengan n adalah:
•Banyaknya ruang alamat yang tersedia
•Atau bilangan prima terdekat yang berada di atasnilai banyak data, setelah itu banyaknya ruangalamat disesuaikan dengan n
Macam-macam Fungsi HASH
•Fungsi Pemotongan
•Home address dicari dengan memotong nilai key kejumlah digit tertentu yang lebih pendek.
•Contoh: NIM yang tadinya 8 digit, dipotong hanyamenjadi 2 digit!
•Fungsi Pelipatan
•Dilakukan pelipatan terhadap record key denganbagian yang sama panjang, lalu setiap bagiandijumlahkan
•NIM 8 digit dibagi dua digit, hingga menjadi 4 buah.
•Misal: 22002521, dibagi 22 00 25 21 kemudiandijumlahkan: 68
Macam-macam Fungsi HASH
•Fungsi Pengkuadratan
•Home address dicari dengan mengkuadratkan setiapdigit pembentuk key, lalu semua hasilnyadijumlahkan
•Contoh: 22002211, semua digit dikuadratkan dandijumlah
•Fungsi Penambahan Kode ASCII
•Jika key bukan kode numerik, home address dicaridengan menjumlahkan kode ASCII setiap hurufpembentuk key
•ADE = 65 + 68 + 69 = 192
Collision (Tabrakan)
•Dengan menggunakan hashing, makahubungan korespondensi satu-satuantara record key dengan alamatrecord akan hilang
•Selalu ada kemungkinan dimanaterdapat dua buah record dengan keyyang berbeda namun memiliki homeaddress yang sama = tabrakan
Kriteria Fungsi HASH yangbaik
•Dapat mendistribusikan setiap record secara merata,sehingga dapat meminimalkan terjadinya tabrakan
•Dapat dieksekusi secara efisien sehingga waktu tidakhabis untuk menghitung home address nya saja
Collision Resolution
•Karena collision dapat dipastikan akan dapatterjadi, maka output dari suatu fungsi hashtidak selalu unik, namun hanya berupakemungkinan suatu alamat yang dapatditempati
•Jika suatu home address sudah ditempati olehrecord lain, maka harus dicarikan alamat lain
•Proses pencarian alamat lain tersebut disebutcollision resolution
Metode Collision Resolution
•Open Addressing
•Chaining
•Coalesced Hashing
•Chained Progressive Overflow
•Bucket
Metode Open Addressing
•Alamat alternatif dicari pada alamat-alamat selanjutnyayang masih kosong
•Cara:
•Linear Probing
•Pencarian dilakukan dengan jarak pencarian tetap
•Quardratic Probing
•Pencarian dilakukan dengan jarak pencarian berubah denganperubahan tetap
•Double Hashing
•Pencarian dilakukan menggunakan fungsi hash kedua. Pertamahash untuk mencari home address, kedua untuk pencarian jikaterjadi collision. Fungsi hash kedua tidak boleh menghasilkan nilai0
Contoh Liniear Probing
•F(key) = key mod 10
•Ruang memori tersedia 10 alamat
•Probing jarak 3
•Urutan kunci: 20, 31, 33, 40, 10, 12,30, 15
Jawaban Linier Probing
Key
F
Proses
Addr
20
0
0
0
31
1
1
1
33
3
3
3
40
0
0,3,6
6
10
0
0,3,6,9
9
12
2
2
2
30
0
0,3,6,9,2,5
5
15
5
5,8
8
0
20
1
31
2
12
4
5
20
6
40
7
8
15
9
10
Soal Quadratic Probing
Soal sama, hanya Quadratic Probing, perubahan jarak 1
Studi Kasus Stack (4)
•Kemudian lakukan langkah yang sama, sampai selesai.
•Pada contoh: operator + dipop dari Stack Soal, popStack Hasil dua kali, yaitu 3, disimpan pada variabel a,dan 2, disimpan pada variabel b. Kemudian lakukanoperasi sesuai dengan operatornya, b <operator> a
•Jadi b + a, yaitu 8 + 3 = 11.
Infix to Postfix Algorithm
•Scan the Infix string from left to right.
•Initialise an empty stack.
•If the scannned character is an operand, add it to the Postfix string. Ifthe scanned character is an operator and if the stack is empty Push thecharacter to stack.
•If the scanned character is an Operand and the stack is not empty, comparethe precedence of the character with the element on top of the stack(topStack).
•If topStack has higher precedence over the scanned character Pop the stackelse Push the scanned character to stack. Repeat this step as long as stack isnot empty and topStack has precedence over the character.
•Repeat this step till all the characters are scanned.
•(After all characters are scanned, we have to add any character that thestack may have to the Postfix string.) If stack is not empty add topStackto Postfix string and Pop the stack. Repeat this step as long as stack isnot empty.
•Return the Postfix string.
Contoh
•a+b*c-d
•Stack (kosong) dan Postfik (kosong)
•Scan a
•Postfik: a
•Scan +
•Stack: +
•Scan b
•Postfik: ab
•Scan *, karena ToS (+) < *, maka add ke Stack
•Stack: +*
Contoh
•Scan c
•Postfik: abc
•Scan –, karena * > -, maka pop Stack, dan add ke Postfik
•Stack: +
•Postfik: abc*
•Karena + <= -, maka pop Stack, dan add ke Postfik, karena Stackkosong, maka push – ke stack
•Stack: -
•Postfik: abc*+
•Scan d
•Postfik: abc*+d
•Karena sudah habis, push ToS stack ke Posfix
•Postfix: abc*+d-
Queue Dengan Array
•Bersifat FIFO
•Elemen yang pertama masuk ke antrian akan keluar pertamakalinya
•DEQUEUE adalah mengeluarkan satu elemen dari suatu Antrian
•Antrian dapat dibuat dengan menggunakan: Liniear Array danCircular Array
Queue Linier Array
•Terdapat satu buah pintu masuk di suatu ujung dansatu buah pintu keluar di ujung satunya
•Sehingga membutuhkan 2 variabel: Head dan Tail
Queue (2)
•Operasi-operasi:
Create()
•Untuk menciptakan dan menginisialisasi Queue
•Dengan cara membuat Head dan Tail = -1
Queue (3)
Queue (4)
•IsEmpty()
•Untuk memeriksa apakah Antrian sudah penuh ataubelum
•Dengan cara memeriksa nilai Tail, jika Tail = -1 makaempty
•Kita tidak memeriksa Head, karena Head adalahtanda untuk kepala antrian (elemen pertama dalamantrian) yang tidak akan berubah-ubah
•Pergerakan pada Antrian terjadi dengan penambahanelemen Antrian kebelakang, yaitu menggunakan nilaiTail
Queue (5)
Queue (6)
Fungis IsFull
•Untuk mengecek apakah Antrian sudah penuh ataubelum
•Dengan cara mengecek nilai Tail, jika Tail >= MAX-1(karena MAX-1 adalah batas elemen array pada C)berarti sudah penuh
Queue (7)
Enqueue
•Untuk menambahkan elemen ke dalamAntrian, penambahan elemen selaluditambahkan di elemen paling belakang
•Penambahan elemen selalu menggerakanvariabel Tail dengan cara increment counterTail terlebih dahulu
Queue (8)
Queue (9)
•Dequeue()
•Digunakan untuk menghapus elementerdepan/pertama (head) dari Antrian
•Dengan cara menggeser semua elemenantrian kedepan dan mengurangi Tail dgn 1
•Penggeseran dilakukan dengan menggunakanlooping
Queue (10)
Queue (11)
•Clear()
•Untuk menghapus elemen-elemen Antriandengan cara membuat Tail dan Head = -1
•Penghapusan elemen-elemen Antriansebenarnya tidak menghapus arraynya,namun hanya mengeset indeks pengaksesan-nya ke nilai -1 sehingga elemen-elemenAntrian tidak lagi terbaca
Queue (12)
Queue (13)
•Tampil()
•Untuk menampilkan nilai-nilai elemen Antrian
•Menggunakan looping dari head s/d tail
Soal
•Tambahkanlah function untuk mencarisuatu elemen dalam queue & stack
•Tambahkan function untuk mengeditsuatu elemen dalam queue & stack
•Carilah nilai total, rata-rata, terbesar danterkecil dari elemen-elemen queuedalam function tersendiri
NEXT : Pengenalan Pointer dan Function