| |
| 3.1 |
Pembangunan Algoritma |
|
| |
| Pengenalan kepada Algoritma |
- Algoritma ialah satu set langkah-langkah yang perlu dilaksanakan untuk menghasilkan output yang dikehendaki.
- Algoritma digunakan oleh pengaturcara untuk membangunkan set aturcara yang telah dirancang.
- Algoritma juga salah satu teknik penyelesaian masalah.
- Algoritma boleh diwakili dengan pembinaan pseudokod dan carta alir.
- Pembangunan algoritma merupakan satu teknik pengitlakan yang mengandungi langkah-langkah untuk menyelesaikan masalah.
- Algoritma dibangunkan untuk membantu memahami proses yang perlu dilakukan oleh komputer, melakukan penambahbaikkan kepada algoritma dan menulis algoritma dengan teratur, cekap dan mudah difahami.
|
|
| |
| Ciri-Ciri Search (Linear, Binary) dan Sort (Bubble, Bucket) |
- Jenis Search adalah seperti berikut:
| Linear Search |
Binary search |
| Satu teknik untuk mendapatkan item dalam satu senarai linear. |
Satu teknik yang menggunakan proses carian dwipilihan. |
| Pencarian bermula dari item pertama dan diikuti dengan item berikutnya. |
Item dalam senarai akan diisih dalam urutan menaik. |
| Sekiranya item yang dicari tiada dalam senarai, maka carian akan ditamatkan. |
Proses carian akan dimulai dari ditengah-tengah senarai item. |
| Item tidak perlu diisih mengikut urutan. |
Jika carian telah ditemui, maka proses carian akan ditamatkan. |
| Teknik ini kurang efesien. |
Teknik ini akan membandingkan item ditengah-tengah dengan item yang bersebelahan dengannya. |
| Teknik ini menggunakan masa yang panjang untuk memproses senarai yang panjang. |
Teknik ini lebih efesien kerana tidak perlu menyemak semua senarai dan sesuai untuk item yang banyak. |
|
- Sort ialah proses mengisih atau menyusun item-item dalam suatu senarai linear mengikut urutan tertentu.
- Jenis Sort adalah seperti berikut:
| Bubble Sort |
Bucket Sort |
| Teknik ini mengisihkan item-item mengikut urutan menaik atau menurun. |
Teknik ini mengasingkan item-item dalam senarai tertentu ke dalam baldi. |
| Teknik ini akan bermula dengan mengisihkan dua item pertama dalam senarai. |
Item-item di dalam baldi akan diisih. |
| Item pertama dan kedua akan bertukar tempat dan menyusunnya mengikut urutan menaik atau menurun. |
Item-item disusun semula ke dalam senarai. |
| Perbandingan dengan item bersebelahan akan berterusan sehingga satu set susunan akan dihasilkan samada secara menaik atau menurun. |
Bilangan baldi yang digunakan bergantung kepada bilangan pengaturcara dan bilangan item-item dalam senarai yang perlu diisih. |
|
| Perbandingan antara Search dan Sort |
- Persamaan
- Memerlukan senarai.
- Memerlukan algoritma.
- Linear search dan bubble sort sesuai digunakan untuk senarai item yang sedikit.
- Binary search dan bucket sort sesuai untuk item yang banyak.
- Perbezaan
- Search- Mencari item tertentu dalam senarai.
- Sort - Mengisih item-item dalam senarai mengikut urutan menaik atau menurun.
|
|
| |
| Pseudokod dan Carta Alir: (i) Linear Search dan (ii) Binary Search |
| Simbol-Simbol bagi Carta Alir |
|
- Algoritma ialah satu set langkah yang teratur untuk dilakukan bagi mencapai sesuatu hasil.
- Algoritma boleh diwakili oleh pseudokod dan carta alir.
- Pseudokod ialah perwakilan algoritma dalam bahasa yang boleh difahami.
- Carta alir adalah perwakilan algoritma dalam bentuk grafik.
- Algoritma memudahkan seseorang untuk mengesan ralat yang ada pada output yang diperoleh dan dapat memastikan output yang dihasilkan adalah output yang diingini.
- Algoritma bagi proses linear search dirumuskan seperti berikut:
- Pseudokod bagi proses linear search adalah seperti berikut:
|
1. Mula
2. Setkan senarai L = [15, 44, 100, 42, 99]
3. Isytihar pemboleh ubah i, n, T
4. Setkan n = 5
5. Setkan i = 0
6. Masukkan nilai carian T
7. for i
7.1 Jika Li == T
7.1.1 Papar "Item ada dalam senarai"
7.1.2 Langkau ke Langkah 9
7.2 Jika tidak
7.2.1 Kira i = i+1
|
- Carta alir bagi bagi proses linear search adalah seperti berikut:
|
- Algoritma perlu dibina bagi memudahkan proses binary search
- Algoritma bagi binary search adalah seperti berikut:
- Pseudokod bagi proses binary search adalah seperti berikut:
|
1. Mula
2. Setkan senarai L = [P, Q, R, S, T]
3. Isytihar pemboleh ubah n, i, j, m, b
4. Setkan n = 5
5. Setkan i = 0
6. Setkan j=n-1
7. Masukkan satu nilai carian b
8. while i < j
8.1 Setkan m = (i + j) /2
8.2 Jika b == Lm
8.2.1 Papar "item ada dalam senarai"
8.2.2 Keluar gelung
|
- Carta alir bagi bagi proses binary search adalah seperti berikut:
|
|
| |
| Pseudokod dan Carta Alir: (i) Bubble Sort dan (ii) Bucket Sort |
- Penyusunan data seperti nama, nombor, rekod dan fail dalam tertib tertentu.
- Data yang telah diisih menjadikan carian lebih cekap, percantuman lebih efisien dan memudahkan pemprosesan data dalam susunan yang dikehendaki.
- Proses carian akan menjadi dengan adanya penghapusan dan pencatuman data yang berulang.
- Algoritma bagi bubble sort menggunakan struktur kawalan ulangan untuk memproses setiap item.
- Algoritma bagi bubble sort adalah seperti berikut:
- Pseudokod bagi proses bubble sort adalah seperti berikut:
|
1. Mula
2. Setkan senarai L = [27, 26, 23, 28, 30]
3. Isytihar pemboleh ubah i, j, n, temp
4. Setkan n = 5
5. Setkan i = 0
6. Setkan temp = 0
7. for i
7.1 Setkan j=0
7.2 for j
7.2.1 Jika Lj. Lj + 1
7.2.1.1 temp = Lj
7.2.1.2 Lj = Lj + 1
|
- Carta alir bagi bagi proses binary search adalah seperti berikut:
|
- Algoritma bagi bucket sort ialah suatu isihan yang menyusun item-item dalam suatu senarai mengikut kategori dan menyusunnya semula mengikut susunan yang betul.
- Item-item dalam senarai akan diisih sebanyak dua kali supaya item-item berada dalam urutan yang betul.
- Isihan pertama dibuat apabila item-item dalam senarai diisih mengikut saiz baldi.
- Isihan kedua dibuat apabila item-item dalam setiap baldi diisih mengikut urutan.
- Algoritma bagi bucket sort adalah seperti berikut:
- Pseudokod bagi proses bucket sort adalah seperti berikut:
|
1. Mula
2. Setkan senarai L = [A, B, C, ..., H]
3. Setkan senarai baharu []
4. Isytihar pemboleh ubah i, j, n, nB
5. Setkan n = 8
6. Setkan nB = bilangan baldi
7. Wujudkan baldi kosong
8. Masukkan item ke dalam baldi
9. Setkan i = 0
10. for i < n
10.1 Masukkan senarai [i] ke dalam Baldi
10.2 Kira i = i +1 11. Setkanj = 0
|
- Carta alir bagi bagi proses bucket sort adalah seperti berikut:
|
|
| |
| Mengesan dan Membaiki Ralat dalam Pseudokod dan Melukis Carta Alir |
- Apabila terdapat ralat dalam suatu algoritma, ia akan menyebabkan aturcara yang dibangunkan itu tidak dapat menghasilkan output yang dikehendaki.
- Pengesanan ralat dalam algoritma adalah penting supaya proses pembaikian kod aturcara dapat dilakukan.
- Semakan meja dan semakan langkah demi langkah merupakan dua jenis pengesanan ralat dalam algoritma.
|
| Pengesanan Ralat melalui Semakan Meja |
- Output perlu bergantung kepada pembolehubah semasa algoritma papar dipanggil.
- Kesahihan output algoritma ditentukan dengan membandingkan output dijangka.
- Output dijangka ditentukan dengan hitungan manual.
- Output akan bersamaan dengan output algoritma jika algoritma adalah betul.
|
| Pengesanan Ralat melalui Langkah Demi Langkah |
- Jadual pembolehubah boleh digunakan untuk mengesan perubahan algoritma yang mengumpuk dan mengubah nilai pembolehubah.
- Perubahan pada pembolehubah mungkin berlaku pada setiap baris algoritma.
|
| Tujuan Pengujian dan Pembaikan Ralat |
- Untuk pembaikian algoritma.
- Memastikan algoritma betul sebelum ditulis sebagai kod komputer.
- Untuk memastikan logik algoritma adalah betul supaya pembaikiannya lebih senang.
|
| Ciri-Ciri Ralat Algoritma |
- Berfungsi dan menjimatkan proses pengekodan
- Mudah difahami
- Berdasarkan kriteria reka bentuk
- Memenuhi keperluan untuk menyelesaikan masalah
|
| Dua Jenis Ralat dalam Algoritma |
- Ralat Logik
- Output yang dihasilkan adalah tidak tepat sebagaimana yang sepatutnya akibat kesilapan menulis formula, jenis data yang tidak sesuai atau nilai umpukan yang tidak betul.
- Ralat Sintaks
- Tidak ada semasa penulisan algoritma kerana ia hanya wujud jika ada kesilapan semasa menggunakan bahasa pengaturcaraan.
|
| Langkah-Langkah Pengujian Ralat dalam Algoritma |
|
|
| |
| Membandingkan Algoritma Search dan Sort melalui Pengecaman Corak |
- Pengecaman corak adalah penting dalam proses pembangunan algoritma kerana para pengatur cara boleh mengenal pasti dan memahami corak masalah yang harus diselesaikan.
- Pengecaman corak merupakan salah satu teknik untuk mengenal pasti ciri-ciri, struktur, bentuk input serta output yang terdapat dalam sesuatu masalah algoritma.
- Kaedah pengecaman corak boleh digunakan untuk membandingkan masalah-masalah yang hendak diselesaikan dengan masalah-masalah lain yang seiras dan telah mendapat penyelesaiannya.
- Jika corak masalahnya adalah seiras, maka pengaturcara boleh menggunakan bentuk penyelesaian sedia ada untuk membina algoritma penyelesaian bagi masalah yang hendak diselesaikan.
|
| Persamaan dan Perbezaan di antara Ciri-Ciri Algoritma Search dan Sort |
| Algoritma Search |
Algoritma Sort |
| Persamaan |
| Menggunakan senarai |
| Menggunakan gelung |
| Perbezaan |
| Membandingkan item carian dengan item tertentu dalam senarai |
Isihan akan tamat jika semua item berada dalam urutan yang betul |
| Mencari suatu item dalam senarai |
Mengisih item-item dalam senarai mengikut urutan menaik atau menurun |
| Boleh digunakan untuk senarai yang telah diisih atau belum |
Digunakan untuk senarai yang belum diisih |
|
|
| |
| Menghasilkan Algoritma Melibatkan Gabungan Teknik Search dan Sort |
- Gabungan algoritma search dan sort diperlukan untuk mempercepatkan dan memudahkan proses penyelesaian sesuatu masalah.
- Selain itu, gabungan juga boleh dibuat diantara algoritma jenis search iaitu linear search dan binary search atau bubble sort dan bucket sort.
- Gabungan teknik search dan sort akan membantu pengaturcara untuk menyelesaikan sesuatu masalah dengan mudah.
- Selain itu, ia juga membolehkan pengaturcara mendapat output yang dikehendaki.
|
|
| |
