Contoh Struktur Data yang Biasa Dipelajari Mahasiswa Ilmu Komputer

Jika kamu adalah calon mahasiswa ilmu komputer atau sains komputer, kamu pasti akan mempelajari tentang struktur data. Struktur data merupakan seperangkat elemen data yang menghadirkan cara termudah dalam menyimpan sekaligus mengoperasikan ragam tindakan ke data komputer. Dengan kata lain, struktur data merupakan metode khusus dalam mengatur data di dalam komputer supaya penggunaannya efektif.

Tujuan utamanya adalah untuk mengurangi kompleksitas ruang dan waktu. Pengoperasian secara efektif tergantung dari pemilihan struktur data yang baik. Struktur data yang efisien dapat menggunakan ruang memori seminimum mungkin dengan waktu eksekusi yang cepat dalam memproses struktur data tersebut.

Perlu diketahui bahwa struktur data tidak hanya digunakan dalam pengaturan data, namun juga dalam memproses, mengekstrak, serta menyimpan data. Tersedia berbagai jenis struktur data dasar serta lanjutan yang digunakan pada hampir setiap program atau sistem perangkat lunak yang telah dikembangkan.

Struktur data sangat penting karena penyajian data harus mudah dipahami. Terlebih, modifikasi struktur data cukup mudah. Waktu yang diperlukan juga tidak banyak. Selain itu, user juga dapat menghemat ruang memori penyimpanan dengan struktur data. Dengan demikian, user dapat melakukan representasi data dengan mudah sekaligus mengakses database besar juga tidak sulit.

Baca Juga: Jurusan Ilmu Komputer: Prospek Kerja dan Apa Saja Yang Dipelajari

1. Array

Array adalah salah satu struktur data paling dasar yang digunakan untuk menyimpan elemen-elemen dengan tipe data yang sama dalam lokasi memori yang berdekatan. Dengan array, Anda dapat menyimpan sejumlah data secara sekaligus dan mengaksesnya melalui indeks.

Ciri-Ciri Array:

  • Memiliki elemen-elemen yang tersimpan berurutan dalam memori.
  • Memiliki panjang tetap yang telah ditentukan sebelumnya.
  • Mendukung pengaksesan elemen secara langsung dengan indeks (akses acak).

Contoh Penggunaan Array:

  • Menyimpan daftar nilai ujian siswa.
  • Menyortir angka atau nama berdasarkan abjad.
  • Mengelola matriks dalam aljabar linear.

Keunggulan array adalah kemudahan akses elemen, tetapi kelemahannya adalah ukuran yang tetap, yang membatasi fleksibilitas.

2. Stack

Stack adalah struktur data linier yang bekerja dengan prinsip Last In, First Out (LIFO) atau “yang terakhir masuk akan keluar pertama.” Semua operasi penyisipan dan penghapusan elemen terjadi hanya pada satu ujung yang disebut top stack.

Operasi Dasar pada Stack:

  • Push: Menambahkan elemen di atas stack.
  • Pop: Menghapus elemen teratas dari stack.
  • Peek: Melihat elemen teratas tanpa menghapusnya.
  • isEmpty: Mengecek apakah stack kosong.

Contoh Penggunaan Stack:

  • Melacak langkah-langkah undo/redo dalam aplikasi pengolah kata.
  • Mengelola ekspresi matematika seperti notasi postfix dan prefix.
  • Menyimpan jalur rekursi pada pemanggilan fungsi dalam pemrograman.

Stack sederhana namun sangat berguna dalam pemrosesan data yang mengikuti urutan tertentu.

3. Queue

Berbeda dengan stack, queue bekerja dengan prinsip First In, First Out (FIFO) atau “yang pertama masuk akan keluar pertama.” Dalam queue, elemen-elemen ditambahkan pada ujung belakang (rear) dan dihapus dari ujung depan (front).

Operasi Dasar pada Queue:

  • Enqueue: Menambahkan elemen ke ujung belakang antrian.
  • Dequeue: Menghapus elemen dari bagian depan antrian.
  • Front: Mengakses elemen pertama tanpa menghapusnya.
  • Rear: Mengakses elemen terakhir tanpa menghapusnya.

Contoh Penggunaan Queue:

  • Sistem penjadwalan proses pada sistem operasi.
  • Layanan antrian pelanggan di bank atau pusat layanan.
  • Pengelolaan buffer data dalam komunikasi jaringan.

Queue sangat berguna dalam situasi yang memerlukan pengelolaan data dengan urutan tertentu.

4. Linked List

Linked list adalah struktur data linier di mana elemen-elemennya dihubungkan menggunakan pointer. Tidak seperti array, elemen dalam linked list tidak tersimpan dalam lokasi memori yang berdekatan, melainkan terhubung melalui node yang berisi data dan pointer ke elemen berikutnya.

Jenis-Jenis Linked List:

  • Singly Linked List: Setiap node memiliki pointer ke node berikutnya.
  • Doubly Linked List: Setiap node memiliki pointer ke node sebelumnya dan berikutnya.
  • Circular Linked List: Node terakhir terhubung kembali ke node pertama.

Contoh Penggunaan Linked List:

  • Menerapkan undo/redo pada aplikasi.
  • Mengelola pengalokasian memori dinamis.
  • Membuat struktur data yang lebih kompleks seperti graph dan hash table.

Keunggulan utama linked list adalah fleksibilitasnya, tetapi menderita dari akses yang lebih lambat dibandingkan array.

Mengapa Mahasiswa Ilmu Komputer Harus Memahami Struktur Data?

Struktur data adalah inti dari pemrograman dan pengembangan perangkat lunak. Memahami dasar-dasarnya memungkinkan mahasiswa ilmu komputer untuk:

  • Membuat program yang lebih efisien dan optimal.
  • Menangani data besar dengan pendekatan yang terstruktur.
  • Memecahkan masalah kompleks dengan solusi yang lebih baik.

Selain itu, pengetahuan tentang struktur data juga sering diuji dalam wawancara kerja untuk posisi pengembang perangkat lunak.

Kesimpulan 

Struktur data seperti array, stack, queue, dan linked list hanyalah awal dari perjalanan Anda di bidang ilmu komputer. Setiap struktur data menawarkan cara unik untuk mengelola data dan menyelesaikan masalah dengan cara yang lebih efektif. Sebagai mahasiswa ilmu komputer atau pengembang perangkat lunak pemula, memahami dan menguji berbagai struktur data ini adalah investasi besar dalam meningkatkan keterampilan Anda.

Jika Anda masih merasa bingung tentang struktur data mana yang paling sesuai untuk kebutuhan Anda, cobalah untuk mulai dengan konsep dasar yang telah dibahas di sini. Dengan latihan rutin, Anda akan memahami bagaimana masing-masing struktur data dapat diterapkan dalam berbagai situasi.

Dengan penguasaan struktur data, Anda akan siap menjelajah lebih jauh dalam dunia pemrograman serta menciptakan solusi teknologi yang inovatif.