Antrian (Queue)

I Ketut Resika Arthana, S.T., M.Komresika.arthana@gmail.com | http://www.rey1024.com

Desain dan Analisis Algoritma

Jurusan Pendidikan Teknik InformatikaFTK - UNDIKSHA

Warming Up

• Buat program untuk menampilkan bilangan 0 sampai 10. Jika bilangan tersebut adalah kelipatan 3, maka disamping bilangan tersebut ditulis *

• Output– 0*– 1– 2– 3*– 4– 5– 6*– 7– 8– 9*– 10

Warming Up

• Buat program untuk menghitung akar-akar persamaan kuadrat dari Ax2+Bx+C=0– A, B dan C diinputkan oleh user– Hitung nilai D = B2 -4*A*C– Jika D<0 maka tampilkan “Akar AX2 + BX +C=0 adalah imajiner”– Jika D=0 maka hitung :

• AKar1= -B / (2*A )• Akar2=Akar 1• Tampilkan tulisan nilai akar1 dan akar2

– Jika D>0• AKar1= -B + Akar(D)/ (2*A )• Akar2= -B - Akar(D)/ (2*A )• Tampilkan tulisan nilai akar1 dan akar2

Type data struct

typedef struct{ char data[MAX]; int head; //posisi kepala int tail; //posisi ekor } Queue;Queue antrian;

Materi Array

• SCELE FASILKOM-UI

Pengenalan

• Struktur data antrian dalam kehidupan nyata :– Antrian dikasir supermarket– Antrian di SPBU– Antrian Tiket Kereta Api

• Karakteristik :– Penambahan data : dibelakang (tail)– Penghapusan data : didepan (head)

• Prinsip : FIFO ( First In First Out )

Implementasi Antrian

• Array (Larik)• Linked List (Senarai Berantai)

Implementasi dengan linked list akan memberikan ketersediaan ruang yang dinamis, yaitu sesuai dengan kebutuhan penggunaan ruang yang tidak dapat ditentukan dengan pasti

Implementasi dengan Larik

CA DB E

Depan Antrian

Keluar Antrian Masuk Antrian

Belakang Antrian

Cara 1

• Kondisi awal (antrian kosong) dinyatakan dengan posisi depan=0, belakang=-1;

• Banyaknya elemen : Belakang -Depan + 1• Jika terjadi penghapusan antrian maka posisi depan

ditambah dengan 1• Jika terjadi penambahan elemen baru ke dalam

antrian maka posisi belakang ditambah dengan 1, lalu dimasukkan elemen baru– Belakang = Belakang + 1;– Antrian[Belakang] = X;

A B C D E

Cara 1

0 1 2 3 4

Head

Tail

Prosedur yang harus dipersiapkan

• Init : Inisiasi posisi head dan tail• isEmpty : mengecek apakah antrian kosong• isFull : mengecek apakah antrian penuh• Enqueue : Menambah elemen dalam antrian• Dequeue : Menghapus elemen awal• CountElement : MenghitungJumlahElemen

Cara1 : Deklarasi

* Deklarasikan array dngn nama data, panjangnya : MAX* Deklarasikan variable head dan tail bertipe integer

• Tampilkan tulisan “Program Antrian di inisialisasi• Inisisialisasi head antrian dengan 0• Inisialisasi tail antrian dengan -1

Cara1: funct isEmpty isFull

Jika tail antrian lebih kecil dari head antrian maka kembalikan nilai 1 untuk menandakan bahwa antrian kosong. Sebaliknya kembalikan nilai 0 untuk menandakan bahwa antrian tidak kosong

Antrian disebut penuh jika posisi tail saat ini sama dengan nilai (max-1)Kembalikan nilai 1 jika penuh, sebaliknya kembalikan nilai 0 jika antrian tidak penuh

Cara1 : enqueue dequeue

•Jika Antrian tidak penuh maka geser posisi tail kekanan;•Isi data pada antrian sesuai posisi saat ini dengan karakter D•Jika ternyata antrian penuh, tampilkan tulisan bahwa antrian penuh

•Jika Antrian tidak kosong maka simpan karakter yang ada pada posisi kepala ke variabel bertipe char dengan nama c•Geser posisi head antrian kekanan•Tampilkan tulisan bahwa data tersebut keluar dari antrian•Jika ternyata antrian kosong, tampilkan pesan bahwa antrian kosong

Cara1 : countElement Print

•Hitung jumlah elemen dengan dengan cara mencari selisih posisi tail dengan posisi head ditambah dengan 1•Tampikan jumlah antrian saat ini

•Tampilkan posisi head dan tail antrian saat ini

•Tampilkan isi antrian secara horishontal

Cara1 : Main, TestCase

•Bangun test case dengan memasukkan karakter A,B,C,D, kemudian keluarkan data dari dalam antrian sebanyak 5 kali.•Masukkan karakter E dan F•Disetiap testcase, tampilkan isi antrian, jumlah elemen dan posisi head dan tail antrian

Cara1: Output

Permasalahan Cara 1?

• False Alarm : Dalam antrian masih ada tempat yang kosong, tetapi tidak diijinkan untuk mengantri baru

A B C D

Cara 2

0 1 2 3 4

Head

Tail

Modif Coding Dequeue

•Modifikasi function dequeue sehingga terjadi pergeseran ketika terjadi penghapusan dari antrian

Permasalahan Cara 2

• Dalam jumlah data besar, terjadi banyak geseran sehingga menyebabkan biaya komputasi yang besar

Solusi dari masalah kedua

• menyimpan elemen antrian sebagai larik yang memutar (circular), bukan lurus (straight),

• membuat elemen pertama larik terletak berdekatan langsung dengan elemen terakhir larik

Solusi Array Cilcular

Array Circullar

Tail

4

3

2

1

0

D

C

Head

E

Tail

Penambahan Elemen Baru (E) :(jika antrian blm penuh)

antrian.tail = antrian.tail +1

Bagaimana jika menambah lagi? tail sudah di posisi max

antrian.data[antrian.tail] = ‘E’

antrian.tail = (antrian.tail + 1) % 5

Penghapusan : Jika antrian tidak kosong

Kondisi awal :head =0, tail =-1

Deklarasi

* Deklarasikan array dngn nama data, panjangnya : MAX* Deklarasikan variable head , tail dan count bertipe integer

Inisialisasi dan hitung elemen

•Inisialisasi head antrian menjadi 0, •tail menjadi -1•status menjadi 0

Antrian dan penghapusan

•Data diantrikan jika antrian kosong atau jumlah elemen di antrian tidak sama dengan maksimal array. Jika tidak maka tampilkan info bahwa antrian penuh•Tail antrian di geser sekali kekanan, memutar kembali jika sudah diujung•Masukkan data sesuai dengan posisi tail saat ini.•Tampikan informasi bahwa antrian telah dimasukkan

•Data pada antrian dihapus jika antrian sudah terisi, jika tidak tampilkan tulisan bahwa antrian kosong•Tampung nilai yang akan dihapus ke variabel karakter •Pindahkan head kekanan, memutar kembali jika sudah penuh•Tampilkan info bahwa data c keluar dari antrian•Tampilkan jumlah antrian saat ini

Posisi dan isi antrian

•Tampilkan posisi head dan tail saat ini

•Tampilkan antrian, antrian hanya ditampilkan jika ada elemen didalam antrian

Program utama : testcase

•Test case dengan mengantrikan karakter A sampai F•Keluarkan sebanyak 4 kali•Antrikan karakter G dan H•ANALISA

Tugas

• Modifikasi program tersebut agar bisa interaktif menggunakan menu

• Pilihan : 1. Antrikan Data2. Hapus dari Antrian3. Keluar

Sekian