Algoritma dan Pemrograman

1. Pengertian Algoritma dan Pemrograman

A. Algoritma

Algoritma adalah sekumpulan langkah atau prosedur yang digunakan untuk menyelesaikan suatu masalah secara sistematis dan logis. Algoritma harus memiliki karakteristik berikut:

1. Jelas (Definiteness): Setiap langkah harus didefinisikan dengan jelas.
2. Terbatas (Finiteness): Algoritma harus memiliki akhir.
3. Memiliki Input dan Output: Harus menerima masukan dan menghasilkan keluaran.
4. Efektif (Effectiveness): Harus dapat dijalankan dengan sumber daya yang tersedia.
5. Terstruktur: Langkah-langkahnya tersusun secara logis.

B. Pemrograman

Pemrograman adalah proses menulis dan menjalankan kode program menggunakan bahasa pemrograman untuk menginstruksikan komputer melakukan tugas tertentu sesuai dengan algoritma yang telah dirancang.

2. Struktur Dasar Algoritma

Algoritma memiliki tiga struktur dasar utama:

1. Urutan (Sequence): Langkah-langkah yang dieksekusi secara berurutan.
2. Percabangan (Selection): Pemilihan kondisi (IF-ELSE, SWITCH).
3. Perulangan (Looping): Perintah yang dieksekusi secara berulang (FOR, WHILE, DO-WHILE).

Contoh Pseudocode untuk Struktur Dasar

1. Urutan (Sequence)

Mulai
  Masukkan angka1
  Masukkan angka2
  Jumlahkan angka1 dan angka2
  Tampilkan hasil
Selesai

2. Percabangan (Selection)

Mulai
  Masukkan angka
  Jika angka > 0 maka
    Tampilkan "Bilangan Positif"
  Jika tidak
    Tampilkan "Bilangan Negatif atau Nol"
Selesai

3. Perulangan (Looping)

Mulai
  Ulangi dari i = 1 sampai i = 10
    Tampilkan i
Selesai

3. Representasi Algoritma

A. Pseudocode

Pseudocode adalah cara menuliskan algoritma menggunakan bahasa yang mirip dengan bahasa manusia sebelum dikonversi ke kode program.

B. Flowchart

Flowchart adalah diagram alur yang menggambarkan langkah-langkah algoritma menggunakan simbol standar:

• Oval: Start/End
• Parallelogram: Input/Output
• Persegi panjang: Proses
• Belah ketupat: Percabangan (kondisi)

4. Struktur Data dalam Pemrograman

Struktur data adalah cara menyimpan dan mengatur data dalam program.

1. Variabel dan Tipe Data
   • Integer (int): Bilangan bulat
   • Float (float): Bilangan desimal
   • Character (char): Karakter tunggal
   • String: Kumpulan karakter
   • Boolean: True atau False
2. Array
   Array adalah kumpulan data dengan tipe yang sama. Contoh: angka = [10, 20, 30, 40] print(angka[2]) # Output: 30
3. Struct (Dalam C/C++)
   Struct digunakan untuk mengelompokkan beberapa tipe data: struct Mahasiswa { char nama[50]; int umur; };

5. Algoritma dalam Bahasa Pemrograman

A. Bahasa Pemrograman Populer

Bahasa pemrograman adalah kumpulan instruksi atau sintaks yang digunakan untuk memberi perintah kepada komputer agar menjalankan tugas tertentu. Bahasa ini digunakan oleh programmer untuk membuat perangkat lunak, aplikasi, situs web, dan sistem lainnya.

B. Jenis-Jenis Bahasa Pemrograman

Bahasa pemrograman dapat dikategorikan berdasarkan tingkat abstraksi dan paradigma pemrogramannya.

1. Berdasarkan Tingkat Abstraksi

Bahasa Mesin (Machine Language)

• Berupa kode biner (0 dan 1) yang langsung dipahami oleh komputer.
• Contoh: Kode biner untuk prosesor tertentu

Bahasa Tingkat Rendah (Low-Level Language)

• Berupa instruksi dalam bentuk assembly language yang masih dekat dengan bahasa mesin.

• Contoh: Bahasa Assembly (ASM)

MOV AX, 5  ; Memindahkan angka 5 ke register AX

Bahasa Tingkat Menengah (Middle-Level Language)

• Memiliki kombinasi fitur bahasa tingkat rendah dan tinggi.

• Contoh: C, C++

#include <stdio.h>
int main() {
    printf("Hello, World!");
    return 0;
}

Bahasa Tingkat Tinggi (High-Level Language)

• Lebih mudah dipahami manusia, tidak bergantung pada arsitektur hardware tertentu.

• Contoh: Python, Java, JavaScript, PHP, C#, Ruby

print("Hello, World!")

B. Contoh Program dalam Python

Contoh 1: Program Penjumlahan Dua Bilangan

# Input dua angka
a = int(input("Masukkan angka pertama: "))
b = int(input("Masukkan angka kedua: "))

# Proses penjumlahan
hasil = a + b

# Output hasil
print("Hasil penjumlahan:", hasil)

Contoh 2: Percabangan IF-ELSE

angka = int(input("Masukkan sebuah angka: "))
if angka > 0:
    print("Bilangan positif")
elif angka < 0:
    print("Bilangan negatif")
else:
    print("Nol")

Contoh 3: Perulangan FOR

for i in range(1, 6):
    print("Angka ke-", i)

6. Paradigma Pemrograman

Paradigma pemrograman adalah cara berpikir dalam menyusun program:

1. Pemrograman Prosedural: Menggunakan prosedur dan fungsi. Contoh: C, Pascal.
2. Pemrograman Berorientasi Objek (OOP): Berbasis objek dan kelas. Contoh: Java, Python.
3. Pemrograman Fungsional: Fokus pada fungsi. Contoh: Haskell, Lisp.

7. Studi Kasus dan Penyelesaian Masalah

Studi Kasus: Membuat program menentukan bilangan ganjil atau genap.

Algoritma:

1. Masukkan sebuah bilangan.
2. Jika bilangan habis dibagi 2, maka bilangan genap.
3. Jika tidak, maka bilangan ganjil.
4. Tampilkan hasilnya.

Implementasi dalam Python:

angka = int(input("Masukkan angka: "))
if angka % 2 == 0:
    print("Bilangan Genap")
else:
    print("Bilangan Ganjil")

8. Kompleksitas Algoritma

Kompleksitas algoritma mengukur efisiensi waktu dan ruang (memori) suatu algoritma.

• Notasi Big O: O(1), O(n), O(log n), O(n²), dll.
• Tujuan: Memilih algoritma yang paling optimal dalam penyelesaian masalah.

Kesimpulan

• Algoritma adalah langkah-langkah sistematis dalam menyelesaikan masalah.
• Pemrograman adalah implementasi algoritma menggunakan bahasa pemrograman.
• Struktur dasar algoritma terdiri dari urutan, percabangan, dan perulangan.
• Struktur data meliputi variabel, array, dan struct.
• Bahasa pemrograman yang sering digunakan antara lain Python, C, dan Java.
• Kompleksitas algoritma digunakan untuk menilai efisiensi kode program.