Struktur data adalah penyimpanan yang digunakan untuk menyimpan dan mengatur data dengan efisien di dalam komputer. Hal ini melibatkan pengaturan yang tepat agar data dapat diakses dan diperbarui dengan efisien.Struktur data tidak hanya berfungsi sebagai penyusun data, tetapi juga memiliki peran penting dalam proses pengolahan, pengambilan, dan penyimpanan data.
Fungsi Struktur Data
Fungsi dari struktur data adalah untuk menyimpan, mengatur, dan memanipulasi data dengan efisien. Berikut adalah beberapa fungsi umum dari struktur data:
- Penyimpanan Data- Struktur data digunakan untuk menyimpan data secara terstruktur dalam memori komputer. Ini memungkinkan akses dan manipulasi data yang efisien.
- Pencarian Data- Struktur data menyediakan algoritma dan operasi yang efisien untuk melakukan pencarian data. Dengan menggunakan struktur data yang tepat, pencarian data dapat dilakukan dengan cepat dan efisien.
- Pengurutan Data- Struktur data juga dapat digunakan untuk mengurutkan data secara teratur. Dengan algoritma pengurutan yang tepat, struktur data dapat mengatur data dalam urutan yang diinginkan, baik secara ascending (menaik) maupun descending (menurun).
- Penyediaan Akses Data- Struktur data memungkinkan akses yang cepat dan efisien ke elemen data. Dengan menggunakan indeks, pointer, atau metode lainnya, struktur data memungkinkan akses langsung ke elemen yang diinginkan tanpa harus melalui seluruh data.
- Penyederhanaan Kompleksitas- Dengan menggunakan struktur data yang tepat, kompleksitas algoritma dan operasi dapat disederhanakan. Struktur data yang efisien dapat membantu mengoptimalkan waktu dan ruang yang dibutuhkan dalam pemrosesan data.
- Pengelolaan Memori- Struktur data juga berperan dalam pengelolaan memori komputer. Dengan memanfaatkan struktur data yang efisien, penggunaan memori dapat dioptimalkan dan alokasi memori dapat dilakukan secara tepat.
- Representasi Data- Struktur data dapat digunakan untuk merepresentasikan hubungan dan struktur data yang kompleks. Misalnya, graf dapat digunakan untuk merepresentasikan jaringan atau relasi antara entitas, sedangkan pohon dapat digunakan untuk merepresentasikan hierarki atau struktur berjenjang.
Tipe Struktur Data
Struktur data linear
Struktur data linear adalah jenis struktur data di mana elemen-elemen data disusun secara berurutan, satu diikuti oleh yang lain. Setiap elemen dalam struktur data linear terhubung dengan elemen sebelumnya dan sesudahnya. Contoh-contoh dari struktur data linear meliputi array, stack, queue, linked list, dan lain sebagainya.
Struktur data statis memiliki ukuran memori yang tetap saat didefinisikan. Akses ke elemen-elemen dalam struktur data statis lebih mudah karena indeksnya tetap. Contoh yang paling umum dari struktur data statis adalah :
array = Kumpulan item yang disimpan secara berurutan dalam lokasi memori yang berdekatan. Konsepnya adalah untuk menyimpan beberapa item dengan jenis yang sama secara bersamaan. Hal ini memudahkan perhitungan posisi setiap elemen dengan menambahkan offset ke nilai dasar, yaitu lokasi memori dari elemen pertama dalam array (biasanya dilambangkan dengan nama array).
struktur data dinamis memiliki ukuran yang dapat berubah saat program berjalan. Ukuran struktur data dinamis dapat diperbarui secara dinamis selama runtime, memungkinkan fleksibilitas dalam mengelola dan memori yang efisien. Contoh-contoh dari struktur data dinamis termasuk queue, stack, dan struktur data lain yang ukurannya dapat berubah selama eksekusi program.
Queue = Antrian (Queue) didefinisikan sebagai struktur data linear yang terbuka di kedua ujungnya dan operasinya dilakukan berdasarkan urutan First In First Out (FIFO), di mana semua penambahan elemen dilakukan di satu ujung, dan semua penghapusan elemen dilakukan di ujung yang lain. Elemen yang pertama dimasukkan ke dalam antrian akan menjadi elemen pertama yang diperlakukan oleh operasi.
Stack = Struktur data linear yang mengikuti urutan tertentu dalam melakukan operasi. Urutan tersebut dapat berupa LIFO (Last In First Out) atau FILO (First In Last Out). LIFO berarti elemen yang dimasukkan terakhir akan keluar pertama, sedangkan FILO berarti elemen yang dimasukkan pertama akan keluar terakhir.
Linked list = Sebuah linked list adalah struktur data linear di mana elemen-elemennya tidak disimpan pada lokasi memori yang berdekatan. Elemen-elemen dalam linked list saling terhubung menggunakan pointer
Struktur data non-linear
Struktur data di mana elemen-elemen data tidak ditempatkan secara berurutan atau linier disebut struktur data non-linear. Dalam struktur data non-linear, kita tidak dapat melintasi semua elemen dalam satu proses tunggal. Contoh dari struktur data non-linear adalah pohon (tree) dan graf (graphs).
Tree = menyimpan kumpulan item secara hierarkis dan abstrak. Setiap simpul terkait dengan sebuah nilai kunci, dengan simpul induk terhubung ke simpul anak atau sub-simpul. Terdapat satu simpul akar yang merupakan nenek moyang dari semua simpul dalam pohon.
Graph = struktur data non-linear yang terdiri dari simpul (vertices) dan sisi (edges). Simpul-simpul sering juga disebut sebagai node dan sisi-sisi adalah garis atau lengkungan yang menghubungkan dua simpul dalam graf. Secara lebih formal, sebuah graf terdiri dari himpunan simpul (V) dan himpunan sisi (E). Graf ini ditandai dengan G(E, V).
Cara memilih struktur data
Ketika memilih struktur data untuk program atau aplikasi, ada tiga pertanyaan yang perlu dipertimbangkan oleh pengembang:
- Operasi yang didukung – perlu dipahami fungsi dan operasi apa yang dibutuhkan oleh program. Misalnya, apakah program perlu melakukan pencarian, pengurutan, atau penghapusan data secara efisien? Berdasarkan kebutuhan ini, struktur data yang tepat dapat dipilih. Misalnya, jika program memerlukan operasi pencarian yang cepat, maka struktur data seperti hash table atau binary search tree dapat dipertimbangkan.
- Kompleksitas komputasi– Tingkat kinerja komputasi yang dapat ditoleransi juga harus diperhatikan. Apakah program perlu menangani volume data yang besar atau menjalankan operasi yang kompleks? Jika kinerja yang cepat penting, struktur data dengan kompleksitas waktu yang rendah seperti array atau hash table dapat dipilih daripada struktur data dengan kompleksitas yang lebih tinggi seperti nested loop atau binary search.
- Keanggunan pemrograman– Selain itu, perlu dipertimbangkan keanggunan pemrograman dari struktur data yang dipilih. Apakah struktur data tersebut mudah digunakan dan memudahkan pengembangan program? Struktur data yang memiliki antarmuka yang intuitif dan fungsi yang mudah dipahami dapat mempermudah proses pengembangan dan pemeliharaan program.
Dengan mempertimbangkan pertanyaan-pertanyaan ini, pengembang dapat memilih struktur data yang sesuai dengan kebutuhan program, memiliki kinerja yang baik, dan mudah digunakan dalam proses pemrograman.