1. Definisi Algoritma
“Algoritma adalah urutan langkah-langkah logis penyelesaian masalah
yang disusun secara sistematis dan logis”. Kata logis merupakan kata kunci
dalam algoritma. Langkah-langkah dalam algoritma harus logis dan harus
dapat ditentukan bernilai salah atau benar.
Dalam beberapa konteks, algoritma adalah spesifikasi urutan langkah untuk
melakukan pekerjaan tertentu. Pertimbangan dalam pemilihan algoritma
adalah, pertama, algoritma haruslah benar. Artinya algoritma akan memberikan
keluaran yang dikehendaki dari sejumlah masukan yang diberikan. Tidak
peduli sebagus apapun algoritma, kalau memberikan keluaran yang salah,
pastilah algoritma tersebut bukanlah algoritma yang baik.
2. Algoritma dan Program
Pertimbangan kedua yang harus diperhatikan adalah kita harus mengetahui
seberapa baik hasil yang dicapai oleh algoritma tersebut. Hal ini penting
terutama pada algoritma untuk menyelesaikan masalah yang memerlukan
aproksimasi hasil (hasil yang hanya berupa pendekatan). Algoritma yang
baik harus mampu memberikan hasil yang sedekat mungkin dengan nilai
yang sebenarnya.
Ketiga adalah efisiensi algoritma. Efisiensi algoritma dapat ditinjau dari 2
hal yaitu efisiensi waktu dan memori. Meskipun algoritma memberikan
keluaran yang benar (paling mendekati), tetapi jika kita harus menunggu
berjam-jam untuk mendapatkan keluarannya, algoritma tersebut biasanya
tidak akan dipakai, setiap orang menginginkan keluaran yang cepat. Begitu
juga dengan memori, semakin besar memori yang terpakai maka semakin
buruklah algoritma tersebut.
Dalam kenyataannya, setiap orang bisa membuat algoritma yang berbeda
untuk menyelesaikan suatu permasalahan, walaupun terjadi perbedaan
dalam menyusun algoritma, tentunya kita mengharapkan keluaran yang
sama. Jika terjadi demikian, carilah algoritma yang paling efisien dan cepat.
3. Beda Algoritma dan Program
Program adalah kumpulan pernyataan komputer, sedangkan metode dan
tahapan sistematis dalam program adalah algoritma. Program ditulis dengan
menggunakan bahasa pemrograman. Jadi bisa disebut bahwa program
adalah suatu implementasi dari bahasa pemrograman.
Beberapa pakar memberi formula bahwa:
Program = Algoritma + Bahasa (Struktur Data)
Bagaimanapun juga struktur data dan algoritma berhubungan sangat erat
pada sebuah program. Algoritma yang baik tanpa pemilihan struktur data
yang tepat akan membuat program menjadi kurang baik, demikian juga sebaliknya.
4. Algoritma Merupakan Jantung Ilmu Informatika
Algoritma adalah jantung ilmu komputer atau informatika. Banyak cabang
ilmu komputer yang mengarah ke dalam terminologi algoritma. Namun,
jangan beranggapan algoritma selalu identik dengan ilmu komputer saja.
Dalam kehidupan sehari-hari pun banyak terdapat proses yang dinyatakan
dalam suatu algoritma. Cara-cara membuat kue atau masakan yang
dinyatakan dalam suatu resep juga dapat disebut sebagai algoritma. Pada
setiap resep selalu ada urutan langkah-langkah membuat masakan. Bila
langkah-langkahnya tidak logis, tidak dapat dihasilkan masakan yang
diinginkan. Ibu-ibu yang mencoba suatu resep masakan akan membaca satu
per satu langkah-langkah pembuatannya lalu ia mengerjakan proses sesuai
yang ia baca. Secara umum, pihak (benda) yang mengerjakan proses disebut
pemroses (processor). Pemroses tersebut dapat berupa manusia, komputer,
robot atau alat-alat elektronik lainnya. Pemroses melakukan suatu proses
dengan melaksanakan atau “mengeksekusi” algoritma yang menjabarkan
proses tersebut.
Algoritma adalah deskripsi dari suatu pola tingkah laku yang dinyatakan
secara primitif yaitu aksi-aksi yang didefenisikan sebelumnya dan diberi
nama, dan diasumsikan sebelumnya bahwa aksi-aksi tersebut dapat kerjakan
sehingga dapat menyebabkan kejadian.
-Mekanisme Pelaksanaan Algoritma oleh Pemroses
Komputer hanyalah salah satu pemroses. Agar dapat dilaksanakan oleh
komputer, algoritma harus ditulis dalam notasi bahasa pemrograman
sehingga dinamakan program. Jadi program adalah perwujudan atau
implementasi teknis algoritma yang ditulis dalam bahasa pemrograman
tertentu sehingga dapat dilaksanakan oleh komputer.
Kata “algoritma” dan “program” seringkali dipertukarkan dalam
penggunaannya. Misalnya ada orang yang berkata seperti ini: “program
pengurutan data menggunakan algoritma selection sort”. Atau pertanyaan
seperti ini: “bagaimana algoritma dan program menggambarkan grafik
tersebut?”. Jika Anda sudah memahami pengertian algoritma yang sudah
disebutkan sebelum ini, Anda dapat membedakan arti kata algoritma dan
program. Algoritma adalah langkah-langkah penyelesaikan masalah,
sedangkan program adalah realisasi algoritma dalam bahasa pemrograman.
Program ditulis dalam salah satu bahasa pemrograman dan kegiatan
membuat program disebut pemrograman (programming). Orang yang
menulis program disebut pemrogram (programmer). Tiap-tiap langkah di
dalam program disebut pernyataan atau instruksi. Jadi, program tersusun
atas sederetan instruksi. Bila suatu instruksi dilaksanakan, maka operasi-
operasi yang bersesuaian dengan instruksi tersebut dikerjakan komputer.
Secara garis besar komputer tersusun atas empat komponen utama yaitu,
piranti masukan, piranti keluaran, unit pemroses utama, dan memori. Unit
pemroses utama (Central Processing Unit – CPU) adalah “otak” komputer,
yang berfungsi mengerjakan operasi-operasi dasar seperti operasi
perbandingan, operasi perhitungan, operasi membaca, dan operasi menulis.
Memori adalah komponen yang berfungsi menyimpan atau mengingat-
ingat. Yang disimpan di dalam memori adalah program (berisi operasi-
operasi yang akan dikerjakan oleh CPU) dan data atau informasi (sesuatu
yang diolah oleh operasi-operasi). Piranti masukan dan keluaran (I/O
devices) adalah alat yang memasukkan data atau program ke dalam memori,
dan alat yang digunakan komputer untuk mengkomunikasikan hasil-hasil
aktivitasnya. Contoh piranti masukan antara lain, papan kunci (keyboard),
pemindai (scanner), dan cakram (disk). Contoh piranti keluaran adalah,
layar peraga (monitor), pencetak (printer), dan cakram.
Mekanisme kerja keempat komponen di atas dapat dijelaskan sebagai
berikut. Mula-mula program dimasukkan ke dalam memori komputer.
Ketika program dilaksanakan (execute), setiap instruksi yang telah
tersimpan di dalam memori dikirim ke CPU. CPU mengerjakan
operasi-operasi yang bersesuaian dengan instruksi tersebut. Bila suatu
operasi
memerlukan data, data dibaca dari piranti masukan, disimpan di dalam
memori lalu dikirim ke CPU untuk operasi yang memerlukannya tadi. Bila
proses menghasilkan keluaran atau informasi, keluaran disimpan ke dalam
memori, lalu memori menuliskan keluaran tadi ke piranti keluaran
(misalnya dengan menampilkannya di layar monitor).
5. Belajar Memprogram dan Belajar Bahasa Pemrograman
Belajar memprogram tidak sama dengan belajar bahasa pemrograman.
Belajar memprogram adalah belajar tentang metodologi pemecahan
masalah, kemudian menuangkannya dalam suatu notasi tertentu yang
mudah dibaca dan dipahami. Sedangkan belajar bahasa pemrograman
berarti belajar memakai suatu bahasa aturan-aturan tata bahasanya,
pernyataan-pernyataannya, tata cara pengoperasian compiler-nya, dan
memanfaatkan pernyataan-pernyataan tersebut untuk membuat program
yang ditulis hanya dalam bahasa itu saja. Sampai saat ini terdapat puluhan
bahasa pemrogram, antara lain bahasa rakitan (assembly), Fortran, Cobol,
Ada, PL/I, Algol, Pascal, C, C++, Basic, Prolog, LISP, PRG, bahasa-
bahasa simulasi seperti CSMP, Simscript, GPSS, Dinamo. Berdasarkan
terapannya, bahasa pemrograman dapat digolongkan atas dua kelompok
besar:
1. Bahasa pemrograman bertujuan khusus. Yang termasuk kelompok
ini adalah Cobol (untuk terapan bisnis dan administrasi). Fortran
(terapan komputasi ilmiah), bahasa rakitan (terapan pemrograman
mesin), Prolog (terapan kecerdasan buatan), bahasa-bahasa
simulasi, dan sebagainya.
2. Bahasa perograman bertujuan umum, yang dapat digunakan untuk
berbagai aplikasi. Yang termasuk kelompok ini adalah bahasa
Pascal, Basic dan C. Tentu saja pembagian ini tidak kaku. Bahasa-
bahasa bertujuan khusus tidak berarti tidak bisa digunakan untuk
aplikasi lain. Cobol misalnya, dapat juga digunakan untuk terapan
ilmiah, hanya saja kemampuannya terbatas. Yang jelas, bahasa-
bahasa pemrograman yang berbeda dikembangkan untuk
bermacam-macam terapan yang berbeda pula.
Berdasarkan pada apakah notasi bahasa pemrograman lebih “dekat” ke
mesin atau ke bahasa manusia, maka bahasa pemrograman dikelompokkan
atas dua macam:
1. Bahasa tingkat rendah. Bahasa jenis ini dirancang agar setiap
instruksinya langsung dikerjakan oleh komputer, tanpa harus
melalui penerjemah (translator). Contohnya adalah bahasa mesin.
CPU mengambil instruksi dari memori, langsung mengerti dan
langsung mengerjakan operasinya. Bahasa tingkat rendah bersifat
primitif, sangat sederhana, orientasinya lebih dekat ke mesin, dan
sulit dipahami manusia. Sedangkan bahasa rakitan dimasukkan ke
dalam kelompok ini karena alasan notasi yang dipakai dalam bahasa
ini lebih dekat ke mesin, meskipun untuk melaksanakan
instruksinya masih perlu penerjemahan ke dalam bahasa mesin.
2. Bahasa tingkat tinggi, yang membuat pemrograman lebih mudah
dipahami, lebih “manusiawi”, dan berorientasi ke bahasa manusia
(bahasa Inggris). Hanya saja, program dalam bahasa tingkat tinggi
tidak dapat langsung dilaksanakan oleh komputer. Ia perlu
diterjemahkan terlebih dahulu oleh sebuah translator bahasa (yang
disebut kompilator atau compiler) ke dalam bahasa mesin sebelum
akhirnya dieksekusi oleh CPU. Contoh bahasa tingkat tinggi adalah
Pascal, PL/I, Ada, Cobol, Basic, Fortran, C, C++, dan sebagainya.
-Menilai Sebuah Algoritma
Ketika manusia berusaha memecahkan masalah, metode atau teknik yang
digunakan untuk memecahkan masalah itu ada kemungkinan bisa banyak
(tidak hanya satu). Dan kita memilih mana yang terbaik di antara teknik-
teknik itu. Hal ini sama juga dengan algoritma, yang memungkinkan suatu
permasalahan dipecahkan dengan metode dan logika yang berlainan. Yang
menjadi pertanyaan adalah bagaimana mengukur mana algoritma yang
terbaik?
Beberapa persyaratan untuk menjadi algoritma yang baik adalah:
• Tingkat kepercayaannya tinggi (realibility). Hasil yang diperoleh dar
proses harus berakurasi tinggi dan benar.
• Pemrosesan yang efisien (cost rendah). Proses harus diselesaikan
secepat mungkin dan frekuensi kalkulasi yang sependek mungkin.
• Sifatnya general. Bukan sesuatu yang hanya untuk menyelesaikan satu
kasus saja, tapi juga untuk kasus lain yang lebih general.
• Bisa dikembangkan (expandable). Haruslah sesuatu yang dapat kita
kembangkan lebih jauh berdasarkan perubahan requirement yang ada.
• Mudah dimengerti. Siapapun yang melihat, dia akan bisa memahami
algoritma Anda. Susah dimengertinya suatu program akan membuat
susah di-maintenance (kelola).
• Portabilitas yang tinggi (portability). Bisa dengan mudah
diimplementasikan di berbagai platform komputer.
• Precise (tepat, betul, teliti). Setiap instruksi harus ditulis dengan
seksama dan tidak ada keragu-raguan, dengan demikian setiap instruksi
harus dinyatakan secara eksplisit dan tidak ada bagian yang dihilangkan
karena pemroses dianggap sudah mengerti. Setiap langkah harus jelas
dan pasti.
Contoh: Tambahkan 1 atau 2 pada x.
Instruksi di atas terdapat keraguan.
• Jumlah langkah atau instruksi berhingga dan tertentu. Artinya, untuk
kasus yang sama banyaknya, langkah harus tetap dan tertentu meskipun
datanya berbeda.
• Efektif. Tidak boleh ada instruksi yang tidak mungkin dikerjakan oleh
pemroses yang akan menjalankannya.
Contoh: Hitung akar 2 dengan presisi sempurna.
Instruksi di atas tidak efektif, agar efektif instruksi tersebut diubah.
Misal: Hitung akar 2 sampai lima digit di belakang koma.
• Harus terminate. Jalannya algoritma harus ada kriteria berhenti.
Pertanyaannya adalah apakah bila jumlah instruksinya berhingga maka
pasti terminate?
• Output yang dihasilkan tepat. Jika langkah-langkah algoritmanya logis
dan diikuti dengan seksama maka dihasilkan output yang diinginkan.
-Penyajian Algoritma
Penyajian algoritma secara garis besar bisa dalam 2 bentuk penyajian yaitu
tulisan dan gambar. Algoritma yang disajikan dengan tulisan yaitu dengan
struktur bahasa tertentu (misalnya bahasa Indonesia atau bahasa Inggris)
dan pseudocode. Pseudocode adalah kode yang mirip dengan kode
pemrograman yang sebenarnya seperti Pascal, atau C, sehingga lebih tepat
digunakan untuk menggambarkan algoritma yang akan dikomunikasikan
kepada pemrogram. Sedangkan algoritma disajikan dengan gambar,
misalnya dengan flowchart. Secara umum, pseudocode mengekspresikan
ide-ide secara informal dalam proses penyusunan algoritma. Salah satu cara
untuk menghasilkan kode pseudo adalah dengan meregangkan aturan-aturan
bahasa formal yang dengannya versi akhir dari algoritma akan
diekspresikan. Pendekatan ini umumnya digunakan ketika bahasa
pemrograman yang akan digunakan telah diketahui sejak awal.
Flowchart merupakan gambar atau bagan yang memperlihatkan urutan dan
hubungan antar proses beserta pernyataannya. Gambaran ini dinyatakan
dengan simbol. Dengan demikian setiap simbol menggambarkan proses
tertentu. Sedangkan antara proses digambarkan dengan garis penghubung.
Dengan menggunakan flowchart akan memudahkan kita untuk melakukan
pengecekan bagian-bagian yang terlupakan dalam analisis masalah. Di
samping itu flowchart juga berguna sebagai fasilitas untuk berkomunikasi
antara pemrogram yang bekerja dalam tim suatu proyek.
