Bagi yang belajar IT pasti akan atau sudah mempelajari apa itu struktur data. Struktur data adalah kumpulan elemen data yang memiliki hubungan logis tertentu, menerapkan struktur penyimpanan tertentu di komputer dan merangkum operasi yang sesuai. Struktur data berisi tiga aspek, hubungan logis, hubungan penyimpanan dan operasi.
Apa Itu Tipe Struktur Data
Secara umum, pemilihan struktur data dimulai dengan pemilihan tipe data abstrak. Struktur data yang dirancang dengan baik harus memberikan dukungan untuk operasi di berbagai keadaan kritis sambil menggunakan sumber daya waktu dan ruang sesedikit mungkin. Struktur data dapat diwujudkan dengan tipe data, referensi dan operasi lain yang disediakan oleh bahasa pemrograman Komputer.
Berbagai jenis struktur data cocok untuk berbagai jenis aplikasi dan beberapa bahkan didedikasikan untuk tugas-tugas tertentu. Sebagai contoh, ketika jaringan komputer bergantung pada tabel routing untuk beroperasi, B-tree sangat cocok untuk enkapsulasi database.
Dalam banyak jenis pemrograman, memilih struktur data yang sesuai merupakan pertimbangan utama. Pengalaman konstruksi dari banyak sistem skala besar menunjukkan bahwa kesulitan pengemasan dan kualitas serta kinerja hasil akhir bergantung pada apakah struktur data yang optimal dipilih.
Dalam banyak kasus, algoritma dapat dengan mudah diperoleh setelah struktur data ditentukan. Terkadang, pemikirannya terbalik: misalnya, ketika tugas utama membutuhkan algoritma di bawah struktur data tertentu, struktur data yang digunakan akan ditentukan secara bergantian. Namun dalam kedua kasus, pilihan struktur data sangat penting.
Faktor kunci dari konstruksi sistem adalah pemahaman mendalam tentang struktur data daripada algoritma, yang telah menyebabkan munculnya berbagai metode desain formal dan bahasa pemrograman. Sebagian besar bahasa memiliki tingkat modularitas tertentu. Memungkinkan aplikasi yang berbeda untuk menggunakan kembali struktur data ini dengan aman dengan merangkum implementasi spesifik dari struktur data. Kemudian menyembunyikannya di balik antarmuka terbatas. Bahasa pemrograman berorientasi objek seperti C++, Java, dan Python dapat menggunakan kelas untuk menyelesaikan fungsi ini.
Karena pentingnya struktur data tidak perlu dipertanyakan lagi. Bahasa pemrograman modern dan lingkungan operasinya menyertakan berbagai struktur data di pustaka standar, seperti wadah di pustaka templat standar C++, kerangka kumpulan Java, dan .NET Framework Microsoft.
Sebagian besar struktur data terdiri dari tipe dasar seperti seri, catatan, kesatuan yang dapat diidentifikasi, dan referensi. Misalnya, referensi yang dapat dibatalkan (referensi yang dapat dibiarkan kosong) adalah kombinasi dari referensi dan kombinasi yang dapat diidentifikasi, dan daftar tertaut struktur rantai paling sederhana terdiri dari catatan dan referensi yang dapat dibatalkan.
Struktur data berarti antarmuka atau enkapsulasi: struktur data dapat dianggap sebagai antarmuka antara dua fungsi. Atau enkapsulasi metode akses konten yang disimpan yang terdiri dari kombinasi tipe data.
Desain Struktur Data
Prasyarat utama untuk menerapkan struktur data untuk memecahkan masalah dalam kehidupan adalah mempelajari struktur data. Mengenal apa itu struktur data dan apa yang akan diterapkan untuk memecahkan masalah dalam kehidupan. Langkah-langkah analisisnya adalah:
- Menganalisis objek operasi dalam tugas. Yaitu, menemukan data yang terlibat dalam tugas, meringkas dan mengabstraksi objek operasi darinya, dan menganalisis hubungan logis antara objek operasi
- Menurut operasi objek operasi dalam tugas. Penelitian metode penyimpanan mana yang harus digunakan untuk menyimpan data untuk menjalankan program secara efisien dan menempati ruang penyimpanan yang kecil. Pilih antarmuka struktur data yang paling dekat dengan persyaratan perangkat lunak. Biasanya ketika ada beberapa implementasi struktur data antarmuka yang memenuhi kebutuhan. Mereka dapat dipilih sesuai dengan waktu operasi antarmuka mereka dan ruang yang dikonsumsi oleh struktur data. Kadang-kadang waktu dan ruang dapat dikonversi satu sama lain. Misalnya, ruang dapat digunakan untuk bertukar Efisiensi operasi. Akhirnya, algoritma yang benar dirancang berdasarkan metode penyimpanan fisik untuk mewujudkan operasi dan menyelesaikan tugas.
Hubungan logis yang berbeda dapat diabstraksikan antara data yang akan diproses dalam kehidupan dan struktur data yang berbeda dapat dibentuk.Namun untuk masalah aktual, struktur logis yang dapat secara akurat menggambarkan karakteristik dasar masalah dan mudah diterapkan harus dipilih .
Misalnya, salah satu dari delapan koin relatif ringan diperlukan keseimbangan untuk menilai koin ringan ini. Proses penilaian menggunakan dua atau tiga set koin untuk dianalisis dan keseimbangan digunakan untuk membandingkan koin. Proses penilaian ini dapat direpresentasikan dengan diagram pohon. Sehingga masalah dapat diabstraksikan sebagai pohon keputusan untuk membangun struktur pohon.
Menurut struktur data yang dipilih, struktur penyimpanan yang berbeda dapat digunakan. Struktur penyimpanan yang umum digunakan untuk berbagai jenis struktur data adalah struktur penyimpanan sekuensial, struktur penyimpanan rantai, struktur penyimpanan hash dan struktur penyimpanan indeks.
Struktur penyimpanan yang berbeda memiliki karakteristik yang berbeda. Perbedaan tersebut umumnya ada dalam dua aspek. Diantaranya ruang penyimpanan dan efisiensi komputasi. Misalnya, struktur penyimpanan berurutan dari tabel linier dibandingkan dengan struktur penyimpanan rantai dalam hal ruang penyimpanan. Struktur penyimpanan rantai jelas membutuhkan lebih banyak ruang penyimpanan.
Dalam hal efisiensi operasional, jika tabel linier perlu melakukan sejumlah besar operasi penyisipan dan penghapusan, maka struktur penyimpanan rantai memiliki keunggulan dalam hal efisiensi eksekusi. Jika tabel linier akan ditanyakan berulang kali, struktur penyimpanan sekuensial memiliki karakteristik membaca dan menulis acak yang lebih cocok untuk situasi ini.
Dalam hal menentukan hubungan logis dan struktur penyimpanan data, algoritma yang berbeda dapat dirancang untuk mewujudkan aplikasi. Algoritma yang dirancang harus algoritma yang benar. Arti dari algoritma yang benar adalah dapat memecahkan masalah yang sebenarnya. Semua input-input legal yang mungkin dapat menghasilkan hasil yang benar yang diharapkan. Program dapat dieksekusi dalam jumlah langkah yang terbatas. Kalimat terpendek dapat digunakan untuk menyelesaikan tugas yang paling efisien.
