Struktur Dasar Algoritma

Algoritma berisi langkah-langkah penyelesaian suatu masalah. Langkah-langkah tersebut dapat berupa runtunan aksi (sequence), pemilihan aksi (selection), pengulangan aksi (iteration) atau kombinasi dari ketiganya. Jadi struktur dasar pembangunan algoritma ada tiga, yaitu:

1.Struktur Runtunan / Beruntun : Digunakan untuk program yang pernyataannya sequential atau urutan.

2.Struktur Pemilihan / Percabangan : Digunakan untuk program yang menggunakan pemilihan atau penyeleksian kondisi.

3.Struktur Perulangan : Digunakan untuk program yang pernyataannya akan dieksekusi berulang-ulang.

1. Struktur Algoritma Runtunan / Berurutan :

Ada tiga struktur dasar yang digunakan dalam membuat algoritma yaitu struktur berurutan (sequencing), struktur pemilihan/keputusan/percabangan (branching) dan struktur pengulangan (looping). Sebuah algoritma biasanya akan menggabungkan ketiga buah struktur ini untuk menyelesaikan masalah.

Struktur berurutan dapat kita samakan dengan mobil yang sedang berjalan pada jalur lurus yang tidak terdapat persimpangan seperti tampak pada Gambar disamping Mobil tersebut akan melewati kilometer demi kilometer jalan sampai tujuan tercapai. Struktur berurutan terdiri satu atau lebih instruksi.

Tiap instruksi dikerjakan secara berurutan sesuai dengan urutan penulisannya, yaitu sebuah instruksi dieksekusi setelah instruksi sebelumnya selesai dieksekusi. Urutan instruksi menentukan keadaan akhir dari algoritma. Bila urutannya diubah, maka hasil akhirnya mungkin juga berubah. 

Menurut Goldshlager dan Lister (1988) struktur berurutan mengikuti ketentuan-ketentuan sebagai berikut:

• Tiap instruksi dikerjakan satu persatu
• Tiap instruksi dilaksanakan tepat sekali, tidak ada yang diulang
• Urutan instruksi yang dilaksanakan pemroses sama dengan urutan aksi sebagaimana
  yang tertulis di dalam algoritmanya
• Akhir dari instruksi terakhir merupakan akhir algoritma.

Contoh bagan alir logika program berurutan (sequencing)

1. Struktur Algoritma Percabangan
Sebuah program tidak selamanya akan berjalan dengan mengikuti struktur berurutan, kadang-kadang kita perlu merubah urutan pelaksanaan program dan menghendaki agar pelaksanaan program meloncat ke baris tertentu. Peristiwa ini kadang disebut sebagai percabangan/pemilihan atau keputusan. Hal ini seperti halnya ketika mobil/motor berada dalam persimpangan

Pada struktur percabangan, program akan berpindah urutan pelaksanaan jika suatu kondisi yang disyaratkan dipenuhi. Pada proses seperti ini simbol flowchart Decision harus digunakan. Simbol decision akan berisi pernyataan yang akan diuji kebenarannya. Nilai hasil pengujian akan menentukan cabang mana yang akan ditempuh.


Contoh Struktur percabangan untuk masalah batasan umur.
Sebuah aturan untuk menonton sebuah film tertentu adalah sebagai berikut, jika usia penonton lebih dari 17 tahun maka penonton diperbolehkan dan apabila kurang dari 17 tahun maka penonton tidak diperbolehkan nonton. Buatlah flowchart untuk permasalahan tersebut.

Penyelesaian:
Permasalahan diatas merupakan ciri permasalahan yang menggunakan struktur percabangan. Hal ini ditandai dengan adanya pernyataan jika ..maka ...(atau If ... Then dalam Bahasa Inggris.

Bagan alir logika (Flowchart) penyelesaian masalah nonton film

2. Struktur Algoritma Perulangan / Pengulangan
Dalam banyak kasus seringkali kita dihadapkan pada sejumlah pekerjaan yang harus diulang berkali.Salah satu contoh yang gampang kita jumpai adalah balapan mobil.

Struktur pengulangan terdiri dari dua bagian :

• Kondisi pengulangan, yaitu syarat yang harus dipenuhi untuk melaksanakan pengulangan. Syarat ini biasanya dinyatakan dalam ekspresi Boolean yang harus diuji apakah bernilai benar (true) atau salah (false) 
• Badan pengulangan (loop body), yaitu satu atau lebih instruksi yang akan diulang

Pada struktur pengulangan, biasanya juga disertai bagian inisialisasi dan bagian terminasi. Inisialisasi adalah instruksi yang dilakukan sebelum pengulangan dilakukan pertama kali. Bagian insialisasi umumnya digunakan untuk memberi nilai awal sebuah variable. Sedangkan terminasi adalah instruksi yang dilakukan setelah pengulangan selesai dilaksanakan. Ada beberapa bentuk pengulangan yang dapat digunakan, masing-masing dengan syarat dan karakteristik tersendiri. Beberapa bentuk dapat dipakai untuk kasus yang sama, namun ada bentuk yang hanya cocok untuk kasus tertentu saja.
Pemilihan bentuk pengulangan untuk masalah tertentu dapat mempengaruhi kebenaran algoritma. Pemilihan bentuk pengulangan yang tepat bergantung pada masalah yang akan diprogram.

Bagan alir logika (flowchart) untuk mencetak pernyataan sebanyak 100 kali

Bagan alir logika (Flowchart) untuk mencetak anggota suatu himpunan.

• Struktur pengulangan dengan For
  Pengulangan dengan menggunakan For, merupakan salah teknik pengulangan yang paling tua dalam bahasa pemrograman. Hampir semua bahasa pemrograman menyediakan metode ini, meskipun sintaksnya mungkin berbeda. Pada struktur For kita harus tahu terlebih dahulu seberapa banyak badan loop akan diulang. Struktur ini menggunakan sebuah variable yang biasa disebut sebagai loop s counter, yang nilainya akan naik atau turun selama proses pengulangan.
  Contoh :
  Diketahui sebuah himpunan A yang beranggotakan bilangan 1, 3, 5, .., 19. Buatlah flowchart untuk mencetak anggota himpunan tersebut.
  Penyelesaian:
  Pada contoh ini, kita mencoba menentukan hasil dari sebuah flowchart . Bagaimana menurut kalian jawabannya? Marilah kita uraikan jalannya fowchart tersebut. Pada flowchart, setelah Start, kita meletakkan satu proses yang berisi pernyataan A = 1. Bagian inilah yang disebut inisialisasi . Kita memberi nilai awal untuk A = 1. Variabel counter-nya adalah X dengan nilai awal 1 dan nilai akhir 10, tanpa increment (atau secara default increment-nya adalah 1). Ketika masuk ke badan loop untuk pertama kali maka akan dicetak langsung nilai variabel A. Nilai variabel A masih sama dengan 1. Kemudian proses berikutnya adalah pernyataan A = A + 2. Pernyataan ini mungkin agak aneh, tapi ini adalah sesuatu yang pemrograman. Arti dari pernyataan ini adalah gantilah nilai A yang lama dengan hasil penjumlah nilai A lama ditambah 2. Sehingga A akan bernilai 3. Kemudian dilakukan pengulangan yang ke-dua. Pada kondisi ini nilai A adalah 3, sehingga yang tercetak oleh perintah print adalah 3. Baru kemudian nilai A kita ganti dengan penjumlahan A + 2. Nilai A baru adalah 5. Demikian seterusnya. Sehingga output dari flowchart ini adalah 1,3, 5, 7, ..,19.
  
  
  

• Struktur pengulangan dengan While Pada pengulangan dengan For, banyaknya pengulangan diketahui dengan pasti karena nilai awal (start) dan nilai akhir (end) sudah ditentukan diawal pengulangan. Bagaimana jika kita tidak tahu pasti harus berapa kali mengulang? Pengulangan dengan While merupakan jawaban dari permasalahan ini. Seperti halnya For, struktur pengulangan dengan While juga merupakan struktur yang didukung oleh hampir semua bahasa pemrograman namun dengan sintaks yang berbeda.
  Struktur While akan mengulang pernyataan pada badan loop sepanjang kodisi pada While bernilai benar. Dalam artian kita tidak perlu tahu pasti berapa kali diulang. Yang penting sepanjang kondisi pada While dipenuhi maka pernyataan pada badan loop akan diulang. Penyelesaian: Perhatikan Gambar. bisakah kalian menentukan hasil dari flowchart tersebut? Perhatikan tahapan eksekusi flowchart berikut ini.
  
  • Pada flowchart ini ada dua variabel yang kita gunakan yaitu A dan B. Kedua variabel
    tersebut kita inisialisasi nilai awalnya (A = 1 dan B = 0) sebelum proses loop terjadi.
    Variabel A adalah variabel counter.
  • Pada simbol decision, nilai A akan diperiksa apakah memenuhi kondisi (<b10). Jika Ya
    maka perintah berikutnya dieksekusi, jika tidak maka program akan berhenti. Pada
    awal eksekusi ini kondisi akan terpenuhi karena nilai A= 1.
  • Jalankan perintah Print B.
  • Nilai variabel A kemudian diganti dengan nilai A lama (1) ditambah 2. Sehingga nilai
    variabel A baru adalah 3. Sedangkan nilai variabel B = 9 (hasil perkalian A = 3).
  • Program akan berputar kembali untuk memeriksa apakah nilai variabel A masih lebih
    kecil dari 10. Pada kondisi ini nilai A = 3, sehingga kondisi masih terpenuhi. Kemudian
    langkah berulang ke langkah ke 3. Begitu seterusnya sampai nilai variabel A tidak lagi
    memenuhi syarat kurang dari 10.