Berpikir Komputasional - Bagian Searching

Tujuan Pembelajaran

Pada bab Berpikir Komputasional, kalian mampu menjelaskan dan menerapkan algoritma standar untuk beberapa persoalan yang disajikan, menjelaskan bagaimana data disimpan dalam struktur data tertentu, dan menentukan strategi yang efektif untuk menyelesaikan persoalan yang sajikan.

Pertanyaan Pemantik

Ketika kalian menghadapi suatu permasalahan yang harus kalian selesaikan, tentunya kalian menentukan strategi, bukan? Apa itu strategi? Mengapa dalam menemukan solusi, kalian perlu menentukan strategi? 

Peta Konsep

Apersepsi

Banyak peralatan dan aplikasi di dunia digital sekarang ini menggunakan komputer. Komputer dan aplikasinya dibuat oleh ahli Informatika sehingga membuat komputer tampak seperti mesin yang cerdas. Namun, benarkah komputer itu cerdas? Bagaimana komputer bisa melakukan tugas seperti manusia?

$ads={1}

Kata Kunci

Algoritma, strategi algoritmik, searching, sorting, stack, queue.

Apa itu Berpikir Komputasional?

Melalui Berpikir komputasional (BK), kalian akan berlatih berpikir seperti seorang ilmuwan Informatika, bukan berpikir seperti komputer karena komputer adalah mesin.

Kegiatan utama dalam BK ialah penyelesaian masalah (problem solving), untuk menemukan solusi yang eisien, efektif, dan optimal sehingga solusinya bisa dijalankan oleh manusia maupun mesin. Dengan kata lain, kegiatan dalam BK ialah mencari strategi untuk mengatasi persoalan. Persoalan apa yang akan diselesaikan? Sebetulnya, hampir semua persoalan sehari-hari mengandung konsep komputasi sehingga bisa diselesaikan dengan bantuan mesin komputer. Sebagai contoh, robot yang bertugas melayani penjualan di restoran atau mengantar makanan dan obat untuk pasien di rumah sakit yang sudah dipakai di beberapa negara maju, sistem komputer untuk memantau perkebunan sawit yang siap panen dan sebagainya. Sistem komputer pada pada hakikatnya meniru dunia ini untuk dijadikan dunia digital sehingga bisa membantu atau menggantikan manusia dalam melakukan pekerjaanpekerjaan yang sulit maupun membosankan.

Ada 4 fondasi berpikir komputasional yang dikenal dalam ilmu Informatika, yaitu Abstraksi, Algoritma, Dekomposisi, dan Pola, yang sangat mendasar dan secara garis besar dijelaskan sebagai berikut.

1. Abstraksi, yaitu menyarikan bagian penting dari suatu permasalahan dan mengabaikan yang tidak penting sehingga memudahkan fokus kepada solusi.
2. Algoritma, yaitu menuliskan otomasi solusi melalui berpikir algoritmik (langkah-langkah yang terurut) untuk mencapai suatu tujuan (solusi). Jika langkah yang runtut ini diberikan ke komputer dalam bahasa yang dipahami oleh komputer, kalian akan dapat “memerintah” komputer mengerjakan langkah tersebut.
3. Dekomposisi dan formulasi persoalan sedemikian rupa sehingga dapat diselesaikan dengan cepat dan eisien serta optimal dengan menggunakan komputer sebagai alat bantu. Persoalan yang sulit apalagi besar akan menjadi mudah jika diselesaikan sebagian-sebagian secara sistematis.
4. Pengenalan pola persoalan, generalisasi serta mentransfer proses penyelesaian persoalan ke persoalan lain yang sejenis.

BK perlu diasah dengan latihan rutin, mulai dari persoalan sederhana dan kecil. Kemudian, secara bertahap, persoalannya ditingkatkan menjadi makin besar, kompleks, dan rumit. Makin besar dan kompleks suatu persoalan, solusinya makin membutuhkan komputer agar dapat diselesaikan secara eisien. Pada tingkat SD dan SMP, strategi penyelesaian persoalan belum secara khusus dirumuskan dalam bentuk algoritma. Pada tingkat SMA, kalian akan belajar bagaimana caranya agar solusi masalahnya bisa dituliskan dalam bentuk algoritma yang eisien dan siap dibuat menjadi program komputer.

Ruang permasalahan di dunia ini luas sekali, dan tentunya tak seorang pun ingin hidupnya menghadapi persoalan. Setiap bidang juga mempunyai persoalan dari sudut pandang bidang masing-masing, dan akan mengusulkan penyelesaian dengan menggunakan konsep dan prinsip keilmuan bidangnya. Kita belajar dari persoalan-persoalan yang ada dan pernah diusulkan solusinya. Oleh karena itu, belajar penyelesaian persoalan ialah belajar dari kasus-kasus dan solusinya. Namun, persoalan yang dibahas itu perlu di adaptasi dengan konteks kita. Kita perlu membentuk pola persoalan dan pola solusi dari latihan penyelesaiannya. Karena sangat banyak, latihan persoalan perlu dipilih. Topik yang dipilih dalam BK untuk SMA dalam mata pelajaran Informatika merupakan persoalan-persoalan mendasar terkait kehidupan sehari-hari yang perlu dikuasai dan mengandung konsep Informatika yang dominan. Bisa saja persoalan tersebut berkaitan dengan bidang lain, tetapi kita akan fokus ke aspek informatika. Memusatkan penyelesaian persoalan dari satu sudut pandang ini merupakan berpikir kritis! Dengan mempelajari dan membahas latihan-latihan pada unit pembelajaran ini, diharapkan kalian akan mendapatkan dasar pengetahuan yang diperlukan untuk menemukan solusisolusi yang membutuhkan program komputer. Melalui kasus yang dibahas, kalian diharapkan dapat membentuk katalog solusi, yang saat dibutuhkan, akan tinggal dipakai. Melalui kegiatan BK ini, kalian menabung potongan solusi yang kelak dapat dirangkai menjadi pola solusi yang dibutuhkan untuk persoalan nyata yang dihadapi.

A. Pencarian (Searching)

Hidup adalah pencarian yang tiada henti. Mari, kita berpikir ke pengalaman “mencari” dalam kehidupan sehari-hari. Perhatikan contoh berikut.

1. Pernahkah kalian merasa kebingungan saat mencari sebuah buku di lemari buku kalian? Atau bahkan di perpustakaan? Saat kalian meminta bantuan kepada petugas perpustakaan, mengapa dia dapat menemukan buku yang kalian cari dengan waktu yang lebih singkat?
2. Suatu hari, kalian kehilangan baju seragam yang harus dipakai pada hari itu dan kalian mencarinya. Apa strategi kalian supaya baju tersebut cepat ditemukan?
3. Kalian mengingat sebuah potongan lirik lagu, tetapi tidak ingat judul lagu tersebut. Bagaimana kalian bisa menemukan lagu tersebut dengan cepat?

Apa itu mencari? Mencari adalah menemukan “sesuatu” yang bisa berupa benda, angka, konsep, informasi yang memenuhi kriteria tertentu dalam suatu ruang pencarian. Masalah pencarian sangat umum ditemukan di dalam kehidupan, termasuk dalam dunia komputasi. Ketika melakukan suatu pencarian, kalian harus menemukan suatu benda atau objek yang memenuhi kriteria tertentu dari sekumpulan benda atau objek lain. Beberapa contoh dari masalah pencarian yang sering kalian temui ialah sebagai berikut.

1. Mencari buku dengan judul tertentu di rak buku perpustakaan.
2. Mencari pakaian batik seragam kalian di lemari yang berisi semua pakaian yang kalian miliki.
3. Mencari dokumen atau web tertentu dengan mesin pencari seperti Google.
4. Mencari benda nyata gampang, tinggal kita lihat dan kita cocokkan dengan mata. Namun, mencari informasi atau konsep yang tidak kelihatan? Hmmmmm… Tidak mudah!

 

Gambar Pencarian (a) buku di perpustakaan, (b) informasi di internet

Masalah pencarian dapat dibuat dalam bentuk yang lebih formal agar dapat diterapkan pada banyak kasus. Elemen pada masalah pencarian meliputi hal-hal berikut.

1. Sekumpulan benda atau objek.
2. Kriteria dari benda atau objek yang dicari.
3. Pengecekan benda atau objek, untuk memeriksa apakah ia memenuhi kriteria pencarian.

Pertanyaan selanjutnya ialah bagaimana strategi untuk mencari. Banyak cara yang dapat kita lakukan, misalnya: kita dapat mengambil pakaian secara acak dan mengecek apakah pakaian tersebut ialah seragam batik. Cara lain, misalnya dengan memeriksa pakaian dari yang berada paling atas ke paling bawah. Tentunya, ada banyak strategi lain yang dapat kalian gunakan. Ada strategi yang lebih baik daripada strategi yang lain, bergantung pada keadaan benda atau objek tersebut saat pencarian dilakukan. Tentunya, kita akan lebih mudah mencari suatu buku dengan judul tertentu di lemari perpustakaan yang tersusun rapi dengan aturan tertentu dibandingkan dengan mencarinya di sebuah lemari yang berantakan.

Materi ini dilanjutkan ke Bagian Materi Sorting atau Pengurutan silahkan klik di sini