Algoritma dan Pemrograman - AP

Tujuan Pembelajaran

Setelah mempelajari bab ini, kalian mampu (a) membaca dan menulis algoritma dengan notasi yang benar, memahami proses pemrograman dengan menggunakan bahasa pemrograman; (b) memahami konsep variabel dan ekspresi dalam membuat program; (c) memahami penggunaan struktur kontrol keputusan, struktur kontrol perulangan, dan fungsi dalam membuat program.

 

Pertanyaan Pemantik

Kalian ingin dapat memprogram dengan bahasa pemrograman? Bagaimana membuat program untuk membuat solusi-solusi kecil?

Peta Konsep

Apersepsi

Selama ini, mungkin kalian telah menggunakan banyak sekali produk perangkat lunak baik di komputer personal maupun di ponsel pintar yang kalian gunakan. Sekarang saatnya bagi kalian untuk membuat program sendiri. Pada bagian ini, kalian akan berkenalan dengan konsep algoritma dan pemrograman. Untuk membuat program, kalian harus menggunakan salah satu dari banyak bahasa pemrograman yang ada.

Kata Kunci

Penyelesaian Persoalan (problem solving), Algoritma, pemrograman, coding, debugging. 

$ads={1}

Algoritma

Tujuan Pembelajaran
Siswa mampu membaca dan menulis algoritma dengan benar.

Algoritma adalah suatu kumpulan instruksi terstruktur dan terbatas yang dapat diimplementasikan dalam bentuk program komputer untuk menyelesaikan suatu permasalahan komputasi tertentu. Algoritma merupakan bentuk dari suatu strategi atau ‘resep’ yang kalian gunakan untuk menyelesaikan suatu masalah. Algoritma lahir dari suatu proses berpikir komputasional oleh seseorang untuk menemukan solusi dari suatu permasalahan yang diberikan. Dengan demikian, berpikir komputasional merupakan keahlian yang kalian perlukan untuk dapat membuat algoritma, program, atau suatu karya informatika yang dapat digunakan dengan efektif dan eisien.

Setelah kalian menganalisis suatu problem menggunakan teknik abstraksi dan dekomposisi lalu menyusun algoritma dengan melakukan pengenalan pola dari problem sejenis, algoritma tersebut harus direpresentasikan dalam bentuk yang dapat dipahami oleh orang lain. Selain itu, karena pada akhirnya strategi tersebut akan diubah dalam bentuk kode program, algoritma harus ditulis dalam bentuk yang terdeinisi dengan baik (well-deined) dengan jumlah langkah yang terbatas. Algoritma adalah abstraksi dari sebuah program sehingga kemampuan menuliskan algoritma dengan baik akan membantu kalian dalam membuat program yang baik dan benar.

Pada bagian ini, kalian akan mempelajari dua cara untuk merepresentasikan algoritma, yaitu diagram alir dan pseudocode. Untuk itu, kalian perlu mempelajari teknik untuk membaca suatu algoritma (yang disebut penelusuran atau tracing) dan cara untuk menuliskan suatu algoritma. Perlu diingat bahwa menulis algoritma berbeda dengan menulis program. Program ditulis agar dapat dipahami oleh mesin, sedangkan algoritma ditulis agar dapat dipahami oleh manusia. Untuk program yang sederhana, algoritma akan sangat mirip, bahkan sama dengan program. Jika persoalan makin kompleks, algoritma hanya berisi abstraksi, yang akan mempermudah implementasinya menjadi program.

Diagram Alir

Diagram alir dibuat dalam bentuk aliran simbol yang dapat ditelusuri dari suatu titik permulaan hingga titik akhir dari program. Diagram alir dibuat menggunakan simbol standar ANSI/ISO yang beberapa simbol dasarnya diberikan pada Tabel 7.1.

Tabel 7.1 Simbol Diagram Alir Beserta Maknanya

Untuk memahami bagaimana diagram alir digunakan untuk menggambarkan suatu algoritma, pada bagian berikut, diberikan lima buah contoh diagram alir dari beberapa proses berpikir yang telah kalian kenal.

1. Diagram Alir 1: Menghitung Luas Persegi
   
   
   
   
2. Diagram Alir 2: Menghitung Luas Permukaan Kubus
   
   
   
   
3. Diagram Alir 3: Membagi Bilangan
   
   
   
   
4. Diagram Alir 4: Menghitung Mundur dari N hingga 1
   
   
   
   
5. Diagram Alir 5: Mencari Bilangan Terbesar dari Suatu Himpunan Bilangan
   Tentunya, simbol-simbol dasar pada diagram alir dapat dipadukan untuk menghasilkan sebuah proses yang lebih kompleks. Diagram alir berikut menggambarkan proses mencari bilangan terbesar dari suatu himpunan bilangan yang diberikan. Diagram alir berikut akan membaca sebanyak N buah bilangan dan akan menghasilkan bilangan yang paling besar di antara bilangan tersebut.
   
   
   
   
6. Menelusuri Diagram Alir
   Di buku kerja kalian, kalian dapat melakukan penelusuran (tracing) secara terstruktur dengan membuat tabel sederhana yang terbagi tiga bagian, yaitu masukan, nilai variabel, dan keluaran. Bagian masukan akan diisi dengan data yang akan diproses, bagian nilai variabel akan menjadi tempat kalian mencatat nilai yang disimpan di dalam variabel, sedangkan bagian keluaran akan diisi dengan data yang dihasilkan oleh diagram alir. Penelusuran ini menjadi penting saat kalian ingin memahami perilaku dari suatu algoritma, atau saat kalian ingin mengecek ketepatan keluaran dari suatu algoritma.
   Sebagai contoh, misal kalian mencari bilangan terbesar dari 4 bilangan berikut: 1, 3, 2, 4 menggunakan diagram alir kelima. Ada beberapa kegiatan inti yang akan kalian lakukan dalam melakukan penelusuran.

1. Mempersiapkan lembar kerja penelusuran (Tabel 7.2.a), kalian menuliskan data yang akan diolah, menuliskan nama variabel yang digunakan pada diagram alir, dan mengosongkan bagian keluaran.
2. Setelah itu, kalian mulai menelusuri diagram alir dari bagian permulaan.
3. Ketika menemukan simbol untuk membaca suatu data, kalian dapat mencoret masukan yang dibaca, kemudian meletakkannya ke variabel yang tepat. Misal, kalian berada pada simbol masukan READ N. Letakkan bilangan pertama di bagian masukan (yaitu 4) ke variabel N (Tabel 7.2.b).
4. Ketika kalian tiba di suatu simbol proses yang menyimpan suatu nilai pada variabel (penugasan atau assignment), kalian meletakkan nilai tersebut pada bagian nilai variabel. Misalnya, saat bertemu dengan Terbesar = 0 pada diagram alir, kalian menuliskan nilai 0 pada variabel terbesar (Tabel 7.2.c).
5. Proses juga dapat berisi ekspresi matematika, misalnya N = N - 1. Untuk mengerjakan ekspresi tersebut, kerjakan dahulu bagian kanan dari ekspresi, yaitu N - 1. Cek nilai N saat ini di bagian nilai variabel, dan kalian akan menemukan nilai 4. Kerjakan ekspresi tersebut, yaitu 4 - 1 = 3, lalu simpan hasilnya ke sisi kanan dari ekspresi yaitu variabel N. Lewat ekspresi ini, nilai N yang tadinya 4 sekarang telah berubah menjadi 3. Kalian dapat mencoret nilai 4 dan menuliskan nilai 3 pada Lembar Kerja (Tabel 7.2.d).
6. Kemudian, kalian dapat melanjut proses dan akhirnya menemukan nilai N sekarang bernilai 0. Lembar Kerja kalian akan berisi seperti Tabel 7.2.e.
7. Kemudian, kalian menemukan simbol keluaran PRINT Terbesar. Pada tahap ini, kalian dapat menuliskan isi dari variabel terbesar ke dalam bagian keluaran di lembar kerja kalian (Tabel 7.2.f).
8. Terakhir, kalian menelusuri dan menemukan terminator END sehingga penelusuran berakhir. Dengan demikian, diagram alir tadi menghasilkan keluaran berupa nilai 4 pada kasus yang diberikan. Selamat! Kalian telah berhasil menelusuri diagram alir!

Tabel 7.2 Ilustrasi Penelusuran Diagram Alir di Buku Kerja Siswa. 

Walaupun ilustrasi ini terdiri atas beberapa tabel, kalian cukup bekerja dengan satu tabel saat menelusuri diagram alir. Teknik penelusuran ini tidak hanya dapat digunakan untuk membaca suatu diagram alir, tetapi juga dapat digunakan untuk membaca pseudocode atau kode program. Untuk algoritma yang pendek, kalian mungkin tidak membutuhkan lembar kerja seperti ini. Namun, lembar kerja ini akan sangat bermanfaat ketika menelusuri suatu algoritma yang panjang dan kompleks. Sekarang, saatnya kalian berlatih menggunakan teknik ini!