Kamis, 21 Februari 2013

Searching dan Sorting




SEARCHING DAN SORTING
 


SEARCHING

Pencarian (Searching) merupakan proses yang fundamental dalam pemrograman, guna menemukan data (nilai) tertentu di dalam sekumpulan data yang bertipe sama. Fungsi pencarian itu sendiri adalah untuk memvalidasi (mencocokkan) data.

Sequintal Search

Sequential Search adalah teknik pencarian data dimana data dicari secara urut dari depan ke belakang atau dari awal sampai akhir. Kelebihan dari proses pencarian secara sequential ini jika data yang dicari terletak didepan, maka data akan ditemukan dengan cepat. Tetapi dibalik kelebihannya ini, teknik ini juga memiliki kekurangan. Pertama, jika data yang dicari terletak dibelakang atau paling akhir, maka akan membutuhkan waktu yang lama dalam proses pencariannya. Kedua, beban komputer akan semakin bertambah jika jumlah data dalam array sangat banyak.

Contoh programnya :
// Program sequential search
#include <iostream.h> 
int tabInt[10]= {34,67,23,28,98,15,89,67,28,18}; 
void main()
{
int i,bil_cari,ketemu; 
i=0;
bil_cari=89;
ketemu = 0; 
while((i<10) && (ketemu==0))
{
if(tabInt[i] == bil_cari)
ketemu=1;
else
i=i+1;

if(ketemu == 1)
cout<<”data ada dalam larik”;
else
cout<<”data tidak ada dalam larik”;
}

Binary Search

Adalah teknik pencarian data dalam array dengan cara membagi array menjadi dua bagian setiap kali terjadi proses pengurutan. Prinsip pencarian biner adalah:
·               Data diambil dari posisi 1 sampai posisi akhir N
·               Kemudian cari posisi data tengah dengan rumus (posisi awal + posisi akhir) / 2
·               Kemudian data yang dicari dibandingkan dengan data yang di tengah, apakah sama atau lebih kecil, atau lebih besar?
·               Jika lebih besar, maka proses pencarian dicari dengan posisi awal adalah posisi tengah + 1
·               Jika lebih kecil, maka proses pencarian dicari dengan posisi akhir adalah posisi tengah – 1
·               Jika data sama, berarti ketemu.

Contoh Data:
Misalnya data yang dicari 17

0    1    2     3     4     5     6     7     8
3   9   11   12   15   17   23   31   35
A                                  B                                      C

Karena 17 > 15 (data tengah), maka: awal = tengah + 1

0    1    2     3     4     5     6     7     8
3   9   11   12   15   17   23   31   35
                                               A        B                 C

Karena 17 < 23 (data tengah), maka: akhir = tengah – 1

0    1    2     3     4     5     6     7     8
3   9   11   12   15   17   23   31   35
                                               A=B=C

Karena 17 = 17 (data tengah), maka KETEMU!









Programnya:

int binary_search(int cari){
int l,r,m;
l = 0;
r = n-1;
int ktm = 0;
while(l<=r && ktm==0){
m = (l+r)/2;
if(data[m] == cari) ktm=1;
else if (cari < data[m]) r=m-1;
else l=m+1;
}
if(ktm==1) return 1; else return 0;
}


Sorting


       Pengurutan data dalam struktur data sangat penting terutama untuk data yang bertipe data numerik ataupun karakter. Pengurutan dapat dilakukan secara ascending (urut naik) dan descending (urut turun). Pengurutan (Sorting) adalah proses pengurutan data yang sebelumnya disusun secara acak sehingga tersusun secara teratur menurut aturan tertentu

Contoh:
Data Acak    : 5, 6, 8, 1, 3, 25, 10
Ascending    : 1, 3, 5, 6, 8, 10, 25
Descending   : 25, 10, 8, 6, 5, 3, 1

Deklarasi Array Untuk Sorting

Deklarasikan secara global:

int data[100];
int n; //untuk jumlah data
Prosedur Tukar 2 Buah Data

void tukar(int a,int b){
int tmp;
tmp = data[a];
data[a] = data[b];
data[b] = tmp;
}


BUBBLE SORT

          Metode sorting termudah. Diberi nama “Bubble” karena proses pengurutan secara berangsur-angsur bergerak/berpindah ke posisinya yang tepat, seperti gelembung yang keluar dari sebuah gelas bersoda. Bubble Sort mengurutkan data dengan cara membandingkan elemen sekarang dengan elemen berikutnya. Jika elemen sekarang lebih besar dari elemen berikutnya maka kedua elemen tersebut ditukar, jika pengurutan ascending. Jika elemen sekarang lebih kecil dari elemen berikutnya, maka kedua elemen tersebut ditukar, jika pengurutan descending. Algoritma ini seolah-olah menggeser satu per satu elemen dari kanan ke kiri atau kiri ke kanan, tergantung jenis pengurutannya. Ketika satu proses telah selesai, maka bubble sort akan mengulangi proses, demikian seterusnya. Kapan berhentinya? Bubble sort berhenti jika seluruh array telah diperiksa dan tidak ada pertukaran lagi yang bisa dilakukan, serta tercapai perurutan yang telah diinginkan.
Proses 1

22  10  15   3   8   2
22  10  15   3   2  8
22  10  15   2  3   8
22  10   215   3   8
22   210  15   3   8
2 22  10  15   3   8

Pada proses diatas, pegecekan dimulai dari data yang paling akhir, kemudian dibandingkan dengan data di depannya, jika data di depannya lebih besar maka akan ditukar.
Proses 2

2  22  10  15   3  8 à Tidak ada penukaran, karena 3 <8
2  22  10  15   3  8
2  22  10   315  8
2  22   310  15  8
2   322  10  15  8 à Pengurutan berhenti di sini!
2   3  22  10  15  8

Pada proses kedua, pengecekan dilakukan sampai dengan data ke-2 karena data pertama pasti sudah paling kecil.





Proses 3
2   3  22  10  15   8
2   3  22  10   815
2   3  22   810  15
2   3   822  10  15 à Pengurutan berhenti di sini!
2   3   8  22  10  15
2   3   8  22  10  15
Proses 4
2   3   8  22  10  15 à Tidak ada penukaran, karena 10 < 15
2   3   8  22  10  15
2   3   8  1022  15 à Pengurutan berhenti di sini!
2   3   8  10  22  15
2   3   8  10  22  15
2   3   8  10  22  15
Proses 5
2   3   8  10  22  15
2   3   8  10  1522 à Pengurutan berhenti di sini!
2   3   8  10  15  22
2   3   8  10  15  22
2   3   8  10  15  22
2   3   8  10  15  22
Prosedur Bubble Sort

void bubble_sort(){
for(int i=1;i<n;i++){
for(int j=n-1;j>=i;j--){
if(data[j]<data[j-1]) tukar(j,j-1); //ascending
}
}
}

Dengan prosedur diatas, data terurut naik (ascending), untuk urut turun (descending), silahkan ubah bagian:
if (data[j]<data[j-1]) tukar(j,j-1);

Menjadi:
if (data[j]>data[j-1]) tukar(j,j-1);

“The bubble sort is an easy algorithm to program, but it is slower than many other sorts”
SELECTION SORT

Merupakan kombinasi antara sorting dan searching .Untuk setiap proses, akan dicari elemen-elemen yang belum diurutkan yang memiliki nilai terkecil atau terbesar akan dipertukarkan ke posisi yang tepat di dalam array. Misalnya untuk putaran pertama, akan dicari data dengan nilai terkecil dan data ini akan ditempatkan di indeks terkecil (data[0]), pada putaran kedua akan dicari data kedua terkecil, dan akan ditempatkan di indeks kedua (data[1]). Selama proses, pembandingan dan pengubahan hanya dilakukan pada indeks pembanding saja, pertukaran data secara fisik terjadi pada akhir proses.
Proses 1

0    1    2    3    4    5
32  75  69  58  21  40


Pembanding           Posisi
32 < 75                   0
32 < 69                   0
32 < 58                   0
32 > 21 (tukar idx)  4
21 < 40                   4

Tukar data ke-0 (32) dengan data ke-4 (21)

0    1    2    3    4    5
21  75  69  58  32  40

Proses 2

0    1    2    3    4    5
21  75  69  58  32  40


Pembanding                    Posisi
75 > 69 (tukar idx)  2
69 > 58 (tukar idx)  3
58 > 32 (tukar idx)  4
32 < 40                   4

Tukar data ke-1 (75) dengan data ke-4 (32)

0    1    2    3    4    5
21  32  69  58  75  40

Proses 3

0    1    2    3    4    5
21  32  69  58  75  40


Pembanding                    Posisi
69 > 58 (tukar idx)  3
58 < 75                   3
58 > 40                   5

Tukar data ke-2 (69) dengan data ke-5 (40)

0    1    2    3    4    5
21  32  40  58  75  69

Proses 4

0    1    2    3    4    5
21  32  40  58  75  69


Pembanding                    Posisi
58 < 75                   3
58 < 69                   3

Tukar data ke-3 (58) dengan data ke-3 (58)

0    1    2    3    4    5
21  32  40  58  75  69
Proses 5

0    1    2    3    4    5
21  32  40  58  75  69


Pembanding                    Posisi
75 > 69                   5

Tukar data ke-4 (75) dengan data ke-5 (69)

0    1    2    3    4    5
21  32  40  58  69  75


Prosedur Selection Sort

void selection_sort(){
for(int i=0;i<n-1;i++){
pos = i;
for(int j=i+1;j<n;j++){
if(data[j] < data[pos]) pos = j; //ascending
}
if(pos != i) tukar(pos,i);
}
}