JAVA VIII. Perancangan Algoritma

Program komputer itu seperti seni yang memuat suatu ide. Seorang programmer mulai dengan suatu tugas di kepalanya, misalnya menghitung sisi miring dari segitiga siku-siku. Kemudian dia akan berfikir tentang apa yang harus dilakukan untuk menyelesaikan tugas tersebut dalam bahasa manusia. Dalam hal ini misalnya, sisi miring dapat dihitung dengan mengambil akar kuadrat dari jumlah kuadrat sisi siku-sikunya. Pemecahan masalah ini kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa pemrograman yang berupa perintah langkah demi langkah bagaimana komputer harus menyelesaikan tugas tersebut.

Perintah langkah demi langkah hingga detail ini disebut algoritma. (Secara teknis, algoritma adalah kumpulan langkah-langkah sederhana yang jelas, tidak membingungkan karena hanya ada satu cara untuk melakukan langkah sederhana tersebut, dilakukan selama kurun waktu tertentu. Kita tidak ingin program menghitung selamanya tanpa batas waktu.)

Program ditulis dalam bahasa pemgrograman tertentu. Tetapi algoritma ditulis secara umum atau generic, dalam bahasa manusia, sehingga bisa diimplementasikan menggunakan bahasa pemrograman apapun. Atau dengan kata lain, algoritma mirip seperti ide di belakang program yang akan kita tulis. Tetapi ide tersebut harus jelas, dan memuat langkah demi langkah yang sederhana.

Jadi darimana algoritma itu datang? Biasanya orang harus membuat algoritma itu. Dengan skill, latihan dan pengalaman, orang akan lebih mudah membuat suatu algoritma.

Di bagian ini akan dibahas tentang bagaimana membuat suatu algoritma. Jadi bahasa Java akan kita tinggalkan sementara. Kita akan beralih untuk berfikir secara abstrak.

---

Misalnya, kita memiliki suatu tugas di kepala. Salah satu cara untuk menyelesaikan tugas itu adalah menuliskan penyelesaiannya langkah demi langkah, dan dari sana kita membuat algoritma untuk menyelesaikan masalah itu. Kemudian dari setiap langkah tersebut, kita bisa membuat langkah-langkah lain yang lebih detail, sampai kita bisa menerjemahkan langkah-langkah itu ke dalam bahasa pemrograman. Metode ini disebut penghalusan bertahap (stepwise refinement), dan sifatnya top-down atau dari atas ke bawah. Sambil kita menambah detail pada setiap langkah, kita bisa mulai menuliskan algoritma dalam bentuk pseudocode (kode palsu) yang bentuknya tidak harus persis atau mengikuti suatu bahasa pemrograman.

Misalnya, kita ambil contoh untuk menghitung rata-rata dari 5 bilangan. Kita bisa menuliskan pseudocode dalam bentuk berikut :

ambil input user untuk bilangan pertama
masukkan ke variabel x
ambil input user untuk bilangan kedua
tambahkan variabel x dengan bilangan kedua
ambil input user untuk bilangan ketiga
tambahkan variabel x dengan bilangan ketiga
ambil input user untuk bilangan keempat
tambahkan variabel x dengan bilangan keempat
ambil input user untuk bilangan kelima
tambahkan variabel x dengan bilangan kelima
bagi variabel x dengan 5
tampilkan hasilnya di layar

Algoritma di atas betul, tetapi terlalu banyak perulangan. Bagaimana jika bilangan yang akan dirata-ratakan ada 100? Kita bisa udah algoritma di atas dengan pseudocode yang lebih mudah dimengerti, misalnya

while a kurang dari 5
    ambil input user untuk bilangan ke-a
    tambahkan nilai x dengan bilangan ke-a
    tambah a dengan 1
bagi variabel x dengan 5
tampilkan di layar

Sekarang, ambil input user bisa dideskripsikan lebih jauh. Kita harus memberikan pertanyaan kepada user. Dan seperti dipelajari pada bab sebelumnya, input dari user berupa String yang harus diterjemahkan ke dalam tipe data bilangan untuk bisa dikalkulasi. Pseudocode di atas dapat ditulis ulang sebagai berikut :

while a kurang dari 5
    beri pertanyaan kepada user untuk memasukkan bilangan ke-a
    ambil input user untuk bilangan ke-a
    ubah input menjadi bilangan
    tambahkan nilai x dengan bilangan ke-a
    tambah a dengan 1
bagi variabel x dengan 5
tampilkan di layar

Dan juga dari pelajaran sebelumnya, untuk mengambil input user, kita bisa dihadapkan pada permasalahan IO (input output). Selain itu kita juga harus menginisialisasi pembaca dan tempat meletakkan string sementara. Untuk itu, kita harus mengubah pseudocode nya menjadi seperti ini

inisialisasi pembaca
inisialisasi tempat string sementara
while a kurang dari 5
    beri pertanyaan kepada user untuk memasukkan bilangan ke-a
    "coba" ambil input user untuk bilangan ke-a
        jika ada masalah keluar dari program
    ubah input menjadi bilangan
    tambahkan nilai x dengan bilangan ke-a
    tambah a dengan 1
bagi variabel x dengan 5
tampilkan di layar

Kemudian, perlu diperhatikan bahwa variabel a dan x tidak diketahui nilai awalnya oleh komputer. Bayangkan jika nilai a dan x ditentukan oleh komputer secara acak, bukan saja hasil rata-ratanya menjadi tak tentu, tetapi juga perulangannya menjadi tak menentu. Untuk itu kita harus tambahkan perintah untuk menginisialisasi a dan x dengan 0, sehingga pseudocodenya menjadi

inisialisasi x dengan 0
inisialisasi a dengan 0
inisialisasi pembaca
inisialisasi tempat string sementara
while a kurang dari 5
    beri pertanyaan kepada user untuk memasukkan bilangan ke-a
    "coba" ambil input user untuk bilangan ke-a
        jika ada masalah keluar dari program
    ubah input menjadi bilangan
    tambahkan nilai x dengan bilangan ke-a
    tambah a dengan 1
bagi variabel x dengan 5
tampilkan di layar

Dari sini kita bisa menerjemahkan pseudocode tersebut menjadi program Java, yaitu

double x = 0;
int a = 0;
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String strbilangan = null;
 
while (a < 5) {
    System.out.print("Masukkan bilangan ke-" + a + " : ");
    try {
        strbilangan = br.readLine();
    } catch (IOException ioe) {
        System.out.println("Kesalahan IO, program berhenti");
        System.exit(1);
    }
    x = x + Double.parseDouble(strbilangan);
    a = a + 1;
}
x = x / 5;
System.out.println("Rata-rata bilangan yang dimasukkan adalah " + x);

Jangan lupa bahwa program tersebut membutuhkan paket java.io.*, sehingga kita harus menambah

import java.io.*

di awal kelas.

Berikut ini adalah program lengkapnya dan dapat diunduh dalam bentuk zip file atau melalui SVN di alamat berikuthttp://belajarjava.googlecode.com/svn/trunk/HitungRataRata5Bil

package hitungratarata5bil;
 
import java.io.*;
 
public class HitungRataRata5Bil {
 
 /**
  * @param args
  */
 public static void main(String[] args) {
  // TODO Auto-generated method stub
  double x = 0;
  int a = 0;
  BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
  String strbilangan = null;
 
  while (a < 5) {
      System.out.print("Masukkan bilangan ke-" + a + " : ");
      try {
          strbilangan = br.readLine();
      } catch (IOException ioe) {
          System.out.println("Kesalahan IO, program berhenti");
          System.exit(1);
      }
      x = x + Double.parseDouble(strbilangan);
      a = a + 1;
  }
 
  x = x / 5;
  System.out.println("Rata-rata bilangan yang dimasukkan adalah " + x); 
 }
}

Untuk menguji program tersebut, jalankan "Run -> Run" atau Ctrl-F11. Kemudian arahkan kursor Anda ke bagian bawah dan klik di kotak yang bernama Console.

Berikut ini adalah hasil keluarannya, Anda bisa mencoba-coba dengan bilangan apapun.