Struktur Data

Struktur Data adalah cara mengorganisasi, mengelola, dan menyimpan data sehingga data dapat digunakan secara efisien. Dalam ilmu komputer, struktur data merupakan fondasi penting untuk menyelesaikan masalah, karena desain algoritma yang efektif bergantung pada struktur data yang tepat. 

Fungsi Utama Struktur Data 

1. Organisasi Data

   • Memungkinkan penyimpanan data secara teratur sehingga mudah diakses dan dimodifikasi.

2. Efisiensi Operasi

   • Mengoptimalkan waktu dan ruang yang dibutuhkan untuk operasi seperti pencarian, penyisipan, penghapusan, atau pengurutan.

3. Implementasi Algoritma

   • Algoritma sering membutuhkan struktur data untuk bekerja, misalnya antrian pada algoritma BFS atau tumpukan pada algoritma rekursif.

Jenis Struktur Data 

Struktur data dikategorikan menjadi dua kelompok utama: Linear dan Non-Linear.

1. Struktur Data Linear

Data disusun dalam urutan tertentu (garis lurus). Contoh:

• Array

  • Koleksi elemen yang memiliki tipe data yang sama dan disimpan pada lokasi memori berurutan.

  • Operasi: Akses cepat (O(1) untuk indeks langsung), tetapi sulit untuk menyisipkan atau menghapus elemen.

  • Contoh penggunaan: Penyimpanan data statis seperti matriks.

• Linked List

  • Koleksi elemen yang disebut nodes, di mana setiap node berisi data dan pointer ke node berikutnya.

  • Operasi: Penyisipan/penghapusan lebih mudah dibanding array, tetapi akses lebih lambat (O(n)).

  • Contoh penggunaan: Implementasi antrian atau daftar dinamis.

• Stack

  • Struktur data berbasis LIFO (Last In First Out).

  • Operasi utama:

    • Push: Menambahkan elemen ke atas tumpukan.

    • Pop: Menghapus elemen dari atas tumpukan.

  • Contoh penggunaan: Pemrosesan ungkapan aritmatika, fungsi rekursi.

• Queue

  • Struktur data berbasis FIFO (First In First Out).

  • Operasi utama:

    • Enqueue: Menambahkan elemen ke akhir antrian.

    • Dequeue: Menghapus elemen dari awal antrian.

  • Contoh penggunaan: Sistem antrean, algoritma BFS.

2. Struktur Data Non-Linear

Data tidak disusun secara berurutan, tetapi dalam hubungan hierarkis atau jaringan. Contoh:

• Tree

  • Struktur data hierarkis dengan node yang memiliki hubungan induk-anak.

  • Jenis:

    • Binary Tree

    • Binary Search Tree (BST)

    • AVL Tree (Self-balancing BST)

    • Heap (Binary Heap, Min/Max Heap)

  • Contoh penggunaan: Struktur direktori, parsing ekspresi, atau database indexing.

• Graph

  • Koleksi simpul (vertices) dan hubungan antar simpul (edges).

  • Representasi:

    • Adjacency List

    • Adjacency Matrix

  • Contoh penggunaan: Jaringan sosial, algoritma rute terpendek (Dijkstra, A*).

Contoh Aplikasi Struktur Data 

Array

• Aplikasi: Matriks, tabel data, pengurutan elemen.

Stack

• Aplikasi: Pengolahan notasi postfix, implementasi fungsi rekursif.

Queue

• Aplikasi: Sistem antrean pelanggan, algoritma BFS.

Tree

• Aplikasi: Representasi hierarki (sistem file), algoritma Huffman (kompresi data).

Graph

• Aplikasi: Jaringan komputer, algoritma jalur terpendek.