Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Mengenal 7 Jenis Struktur Data dan Manfaatnya dalam Pemrograman

Jika Anda berkecimpung di dunia teknologi pasti sudah tidak asing lagi dengan istilah struktur data. Materi ini biasanya masuk dalam kurikulum pembelajaran tahun pertama di jurusan informatika dan ilmu komputer.

Struktur data merupakan materi dasar dan sangat penting untuk dipahami oleh Anda yang bercita-cita ingin menjadi seorang programmer.

Lalu, apa sih struktur data itu?

Di artikel ini akan belajar lebih mendalam tentang pengertian struktur data, jenis-jenisnya, serta manfaatnya dalam pemrograman.

Daftar Isi

Pengertian Struktur Data

Data adalah kumpulan dari angka, simbol, atau abjad yang berbeda untuk merepresentasikan atau mewakili informasi. Teknik yang menyediakan cara termudah untuk menyimpan dan melakukan tindakan yang berbeda pada data di komputer disebut sebagai struktur data.

Mengenal Apa itu Struktur Data dan Jenis-jenisnya

Struktur data adalah metode tertentu untuk mengatur data dalam komputer sehingga dapat digunakan secara efektif. Tujuannya adalah untuk mengurangi kompleksitas ruang dan waktu (time and space complexity) dari tugas-tugas yang berbeda.

Pada dasarnya struktur data menyediakan format khusus untuk menyusun, memproses, mengambil, dan menyimpan data agar ketika dibutuhkan dapat diakses dengan cara yang tepat dan efisien.

Terdapat beberapa jenis struktur data dan semuanya dirancang untuk mengatur data agar sesuai dengan tujuan tertentu. Namun, secara garis besar, struktur data dapat dikelompokkan ke dalam dua jenis, yaitu: struktur data linier dan struktur data non-linier.

  • Struktur data linier: merupakan salah satu jenis struktur data di mana elemen data diatur atau disusun dalam satu dimensi. Contoh dari struktur data jenis ini adalah list, queue, dan stack.
  • Struktur data non-linier: struktur data yang disusun dalam dimensi one-to-many, many-to-one dan many-to-many. Contoh dari struktur data jenis ini adalah tree, graph, dan table.

Struktur data banyak digunakan di beberapa bidang seperti operating system (OS), blockchain, desain komputer, dan image processing.

Jenis-jenis Struktur Data

Berikut adalah beberapa contoh struktur data yang populer digunakan:

1. Array

Array adalah kumpulan item data yang disimpan di lokasi memori yang berdekatan. Tujuannya adalah untuk menyimpan beberapa item dari jenis yang sama secara bersama-sama.

Hal ini memudahkan untuk menghitung posisi setiap elemen hanya dengan menambahkan offset ke nilai dasar, yaitu lokasi memori elemen pertama array.

Struktur data Array
Sumber: geeksforgeeks.org

2. Linked List

Seperti array, linked list merupakan struktur data jenis linier. Yang membedakan dengan array adalah elemen linked list tidak disimpan di lokasi yang berdekatan melainkan dihubungkan menggunakan pointer.

Struktur data Linked List
Sumber: geeksforgeeks.org

3. Stack

Stack adalah struktur data linier yang mengikuti urutan tertentu di mana operasi dilakukan. Urutannya bisa berupa

  • LIFO (Last In First Out) atau data yang masuk terakhir adalah yang akan keluar lebih dulu
  • FILO (First In Last Out) atau data yang pertama masuk akan keluar paling terakhir.

Dua urutan operasi tersebut sebenarnya memiliki makna yang sama. Pada struktur stack, semua penyisipan dan penghapusan hanya diperbolehkan pada salah satu ujung dari sebuah list.

Struktur data stack
Sumber: geeksforgeeks.org

4. Queue

Seperti stack, queue adalah struktur data linier yang mengikuti urutan operasi First In First Out (FIFO) atau elemen data yang lebih dulu ditambahkan juga akan keluar lebih dulu. Dalam struktur queue, item dimasukkan di satu ujung dan dihapus dari ujung lainnya.

Perbedaan antara stack dan queue adalah pada proses penghapusan data. Pada struktur stack kita menghapus item yang baru ditambahkan, sedangkan dalam queue kita menghapus item yang paling lama ditambahkan.

Struktur data queue
Sumber: geeksforgeeks.org

5. Tree

Tidak seperti array, linked list, stack dan queue, yang merupakan struktur data linier, tree adalah struktur data hierarkis. Binary tree adalah jenis struktur tree di mana setiap node memiliki paling banyak dua child, yang disebut sebagai left child dan right child. Binary tree seringkali diimplementasikan menggunakan link.

Struktur data binary tree
Sumber: geeksforgeeks.org

6. Graph

Graph adalah struktur data yang terdiri dari kumpulan simpul berhingga untuk menyimpan data dan antara dua buah simpul terdapat hubungan saling keterkaitan. Graph merepresentasikan kumpulan object dimana pasangan dari objek terhubung oleh sebuah link. 

Objek yang saling terkoneksi diwakili oleh sebuah titik yang disebut sebagai verteks, sedangkan link yang menghubungkan verteks disebut edge.

Graph banyak diterapkan untuk menelusuri sebuah rute terpendek, contohnya adalah Google Maps.

Struktur data graph
Sumber: programiz.com

7. Hash Table

Hash Table adalah struktur data yang dirancang menggunakan fungsi khusus yang disebut fungsi hash. Fungsi hash digunakan untuk memetakan nilai yang diberikan dengan kunci tertentu untuk akses elemen yang lebih cepat. Efisiensi pemetaan tergantung pada efisiensi fungsi hash yang digunakan.

Misalkan fungsi hash H(x) memetakan nilai x pada indeks x%10 dalam array. Contohnya, jika daftar nilai adalah [11, 12, 13, 14, 15] maka akan disimpan di posisi {1, 2, 3, 4, 5} dalam array atau Hash Table masing-masing.

Struktur data hash table
Sumber: geeksforgeeks.org

Peran dan Manfaat Struktur Data

Struktur data sangat penting ketika tipe data primitif tidak cukup untuk mengatur dan memproses data. Misalnya, jika sebuah program hanya menggunakan tiga bagian data, maka tiga variabel terpisah sudah cukup. Namun, jika program harus menangani ribuan data, tidak praktis untuk menggunakan variabel yang berbeda untuk masing-masing nilai. Program akan berantakan, membingungkan, dan sulit dikelola. 

Untuk kasus tersebut, struktur data seperti array, list, atau hash table dapat digunakan untuk mengelola data. Berikut adalah beberapa manfaat utama dari struktur data:

  • Struktur data memungkinkan developer untuk mengatur data dan menyajikannya secara logis. Karena data ditata dengan rapi, maka akan menghasilkan program yang lebih mudah dikelola dan tidak banyak mengandung variabel.
  • Struktur data mendorong alur program yang lebih modular. Kita dapat dengan mudah melewatkan data antar fungsi atau method menggunakan struktur data.
  • Struktur data menyediakan solusi yang umum dan teruji. Misalnya untuk masalah pemilihan rute terpendek, algoritma akan bekerja lebih baik apabila datanya disusun dalam struktur data graph. Dimana struktur data jenis ini sudah teruji dan banyak diimplementasikan untuk kasus tersebut.
  • Struktur data cenderung lebih cepat dan hemat memori.
  • Struktur data dapat menyeragamkan aturan bersama antar programmer. Misalnya, untuk kasus tertentu, kapan harus menggunakan hash table dan kapan menggunakan tree.
  • Struktur data juga lebih mudah dibaca dan lebih mudah dipelihara.

Ada beberapa masalah komputasi yang dapat diselesaikan dengan lebih efisien apabila program dirancang menggunakan struktur data. Masalah-masalah tersebut di antaranya:

  • Searching: Banyak struktur data mendukung algoritma untuk menemukan entri tertentu dari sebuah list secara efisien.
  • Scaling: Data dalam skala besar dapat disusun, diatur, dan disimpan secara efektif menggunakan struktur data tertentu. Beberapa struktur data dirancang untuk dapat berinteraksi dengan sistem manajemen basis data relasional (RDBMS).
  • Indexing: Hash table dan beberapa jenis struktur data tree dapat mengindeks list entri yang panjang.
  • Sorting: Struktur data jenis binary search tree sering digunakan untuk mengurutkan daftar data yang tidak berurutan ke dalam urutan abjad atau urutan lainnya.
  • Listing: Struktur data seperti array dapat mengambil item data yang cocok dengan kriteria yang ditentukan.
  • Data Transfer: Struktur data merupakan pilihan yang tepat untuk bertukar kumpulan data antar class atau fungsi, atau antara client dan server pada pemrograman berbasis multiplatform. 

Penutup

Demikianlah artikel singkat mengenai apa itu struktur data dan jenis-jenis struktur data yang populer digunakan. Semoga informasi yang dipaparkan bisa bermanfaat.

Apabila Anda tertarik dengan konten seperti ini, Anda bisa mengunjungi rubrik Data Structure atau membaca artikel lainnya mengenai “algoritma Best First Search” yang juga bagian dari materi struktur data terkait searching.

Salam!

Referensi:

Trivusi
Trivusi Ikatlah ilmu dengan menulis. Menebar manfaat dengan berbagi :)

Posting Komentar untuk "Mengenal 7 Jenis Struktur Data dan Manfaatnya dalam Pemrograman"