Algoritma

3.1

Pembangunan 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)

Search

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

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

Linear search

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:

Simbol-simbol bagi carta alir

Binary search

Algoritma perlu dibina bagi memudahkan proses binary search
Algoritma bagi binary search adalah seperti berikut:

Pseudokod dan carta alir: (i) bubble sort dan (ii) bucket sort

Bubble 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

Bucket sort

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:

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 ialah:

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 ialah:

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 ialah:

Untuk pembaikian algoritma
Memastikan algoritma betul sebelum ditulis sebagai kod computer
Untuk memastikan logik algoritma adalah betul supaya pembaikiannya lebih senang

Ciri-ciri ralat algoritma adalah seperti berikut:

Berfungsi dan menjimatkan proses pengekodan
Mudah difahami
Berdasarkan kriteria reka bentuk
Memenuhi keperluan untuk menyelesaikan masalah

Terdapat dua jenis ralat dalam algoritma iaitu:

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 adalah seperti berikut:

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.

Berikut adalah 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.