Stack adalah struktur data yang memiliki sifat last

Stack
Stack adalah struktur data yang memiliki sifat last in first out. Struktur dari stack
yang dapat kita lihat sehari-hari adalah : tumpukan (lihat gambar 1.1)
Gambar 1.1 Stack
Terdapat 2 (dua) operasi yang dapat dikerjakan dalam stack : push dan pop (lihat
gambar 2.2). Push adalah operasi menambahkan data ke tumpukkan, sedangkan
pop adalah operasi mengambil data yang menempati posisi teratas dari stack.
Gambar 2.2a Operasi Push Pada Stack
Gambar 2.2b Operasi Pop Pada Stack
Gambar 2.2c Operasi Push dan Pop Pada Stack
Gambar 2.2d Contoh Lengkap Operasi Stack
Stack bisa dipakai untuk aplikasi delimiter check. Contoh delimiter {, [, (, ), ], }.
Setiap pembuka delimiter harus mempunyai delimiter penutup. Contoh :
a{bc[d]e}f(g)
a{bc[d}e]f(g)
BENAR
SALAH
Implementasi Stack Menggunakan Array
Diandaikan jumlah tumpukan stack tidak akan melebihi K. Maka berikut ini adalah
langkah-langkah implementasi stack menggunakan Array :
1. Buat array dengan nama S (array 1 dimensi) yang memiliki ukuran K
S[K]
2. bagian top dari stack dinamakan h, diberi nilai awal = 0
3. Misal terjadi operasi push(x) : menambahkan elemen x ke dalam stack. maka
terdapat dua proses yang terjadi :
(3.1) S[h]=x
(3.2) h++
4. Jika terjadi operasi pop() : mengambil data teratas dari stack, maka terdapat
dua proses yang terjadi :
(4.1) h-(4.2) return S[h]
5. Top() : melihat data teratas dari stack, maka proses yang terjadi :
(5.1) return S[h-1]
6. Empty() : Mengecek apakah stack dalam kondisi kosong ?
(6.1) return (h==0)
Setiap kali terjadi operasi, harus dilakukan pengujian terhadap batas dari array.
Terdapat 2 (dua) kondisi yang terjadi :
1. Jika memasukkan data ke stack yang telah penuh, saat h=K maka terjadi
Overflow
2. Jika mengambil data dari stack yang kosong, saat h<0 maka terjadi
Underflow
Penentuan Ukuran Stack
Ukuran dari stack perlu diperhatikan. Ukuran yang ideal disesuaikan dengan
kebutuhan pemakaian karena Jika ukuran stack yang disediakan sangat besar
dibandingkan dengan stack yang terpakai maka terjadi kondisi wasting space
(pemborosan tempat penyimpanan). Sedangkan jika ukuran stack yang disediakan
lebih sedikit dibandingkan dengan yang dibutuhkan maka akan terjadi masalah
kekurangan tempat penyimpanan.
Implementasi Stack Menggunakan Alokasi Memori Dinamis
dan Pointer
Ide dasar dari implementasi ini adalah mengalokasikan memori saat dibutuhkan.
Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan berkaitan dengan implementasi ini :
1. penunjuk (pointer) head akan menunjuk ke data pertama.
2. Setiap data dalam stack disimpan dalam node
3. Setiap node memiliki 2 (dua) informasi penting yaitu data dan berikut
4. Pada saat awal, head berikan nilai NULL yang berarti belum ada data di
dalam stack
5. Pada saat operasi pengecekan kosong atau tidaknya sebuah stack, maka
perintah yang diberikan adalah :
return (head == NULL)
6. Pada saat operasi memperoleh nilai teratas dari stac, maka perintah yang
diberikan adalah :
jika (stack tidak kosong) maka kembalikan data pada posisi teratas
di dalam potongan bahasa C/C++, pernyataan di atas dituliskan sebagai
berikut :
if (!empty())
{
return (head.data)
}
Fungsi Push Pada Stack Menggunakan Pointer
void push(int x)
{
//buat node baru
T = new struct_dari_node
T.data = x
T.berikut = head
head = T
}
Fungsi Pop Pada Stack Menggunakan Pointer
tipe_dari_data
pop()
{
if(empty())
{
return NULL
}
X = head.data
T = head
head = head.berikut
delete T
return X
}
Notasi Polish dan Stack
Berikut ini adalah contoh mengubah bentuk infix menjadi postfix :
Gambar 2.3 Mengubah Infix ke Postfix
Dari Bentuk Postfix bisa dicari nilai dari sebuah pernyataan matematika, contoh :
Gambar 2.5 Menghitung Nilai Pernyataan Matematika
Antrian
Antrian adalah struktur data yang memiliki sifat first in first out. Di dalam struktur
data ini terdapat informasi head / front dan tail / rear, karena informasi head dan
tail bersifat flexible, maka umumnya implementasi dari antrian menggunakan jika
menggunakan list maka akan dijelaskan menggunakan konsep double link list.
Pada penjelasan berikut ini, dipaparkan implementasi antrian menggunakan Array.
Gambaran dari antrian ditunjukkan pada gambar 2.6
Gambar 2.6 Contoh Antrian
Gambar 2.7 menunjukan contoh pengambahan data, proses Enqueue, ke dalam
antrian.
Gambar 2.7 Proses Enqueue
Gambar 2.8 menunjukan contoh mengurangi data, proses dequeue, dari antrian
Gambar 2.8 Proses Dequeue
Operasi Pada Antrian
Pada antrian terdapat beberapa operasi dasar yaitu :
(1)empty
: mengecek kosong tidaknya sebuah antrian
(2)full
: mengecek penuh tidaknya sebuah antrian
(3)enqueue
: menambahkan data ke dalam antrian
(4)dequeue
: mengambil data dari antrian
Proses enqueue merupakan proses penulisan, proses write sedangkan proses
dequeue merupakan proses pembacaan, proses read. kedua proses ini diharapkan
bisa berjalan secara asynchronous.
Berikut ini adalah algoritma dari proses write :
Selama terdapat data yang akan ditulis maka :
jika (full) maka tunggu sebentar
jika tidak enqueue(x)
Berikut ini adalah algoritma dari proses read :
Jika (empty) maka tunggu sebentar
jika tidak maka x = dequeue()
Implementasi dari Antrian Menggunakan Array
Terdapat beberapa hal penting berkaitan dengan
menggunakan array :
1. Asumsi array yang digunakan berukuran K.
2. Ada dua penunjuk yang diperhatikan : tail dan head
implementasi
antrian
K
head
tail
Gambar 2.9 Implementasi Antrian Dengan Array
Kondisi Saat Antrian Kosong
head = 0
tail = 0
head
tailGambar 2.10 Antrian Kosong
Kondisi Saat Terjadi Penambahan Data X
Data X akan ditambahkan pada posisi tail setelah itu tail akan digeser
X
head
tail
Gambar 2.11 Penambahan Data X
Kondisi Saat Terjadi Pengambilan Data Dari Antrian
Terdapat dua proses yang terjadi :
● Ambil data pada posisi head
X
Y
Z
W
head
●
tail
perbaharui posisi head
X
Y
head
Z
W
tail
Kondisi Saat Menambahkan Data dan Tail Berada Pada Posisi Terakhir
X
Y Z
head
tail
tail = (tail+1) % K
Y
head
Z
X
tail
Kondisi Saat Mengambil Data dan Head Berada Pada Posisi Terakhir
Y Z X
head
head = (head+1) % K
tail
Y
Z
X
head
tail
Mendeteksi Kondisi Kosong dan Penuh Dari Antrian
Kondisi Kosong dan Penuh dari antrian akan tercapai jika head == tail. Jadi
Pertanyaannya adalah bagaimana mengetahui kondisi saat ini penuh atau kosong ?
Teknik yang bisa ditempuh adalah sebagai berikut :
Membuat sebuah variabel (misal num) sebagai indikator penuh atau kosong.
Ketika terjadi proses enqueue, num = num + 1
Ketika terjadi proses dequeue, num = num – 1
Dengan cara yang demikian maka untuk mendeteksi penuh / kosong dilakukan
sebagai berikut :
kosong ?
penuh ?
head==tail DAN num==0
head==tail DAN num==K
Implementasi Antrian Menggunakan Double Link List
Konsep dari double link list adalah setiap data akan saling kait mengkait satu
dengan yang lainnya. Dalam double link list terdapat juga dua penunjuk penting
head dan tail. Gambaran dari double link list dapat dilihat pada gambar barikut :
sebelumn
ya
X
Head
data
Y
berikut
Z
Tail
Berikut ini adalah implementasi
menggunakan double link list :
(1)new
head=NULL
tail = NULL
(2)empty
return (head==NULL)
(3)enqueue(x)
buat node baru, misal T
T.data = x
T.sebelumnya = tail
tail.berikut = T
tail = T
T.berikutnya = NULL
(4)dequeue()
if (head==NULL)
{
error (underflow)
}
X = head.data
temp = head
head = head.berikut
delete temp
return (X)
beberapa
fungsi
penting
dalam
antrian