Algoritma Adalah : Kupas Tuntas Pengertian, Fungsi, Hingga Jenisnya

Algoritma adalah salah satu istilah yang sudah banyak digunakan berbagai kalangan dalam pembahasan yang berbau teknologi. Jadi sudah bukan menjadi istilah yang khusus digunakan pada bidang IT saja.

Hal ini karena memang perkembangan teknologi semakin cepat dan membuat algoritma sering disinggung. Mudahnya, algoritma adalah alur logis dan yang digunakan komputer dalam menyelesaikan masalah tertentu.

Nah untuk lebih jelasnya, yuk langsung saja mengetahui pengertian algoritma, fungsi algoritma dan juga jenis-jenis algoritma pada artikel berikut ini!

Algoritma Adalah

Algoritma adalah urutan langkah-langkah logis dan sistematis yang digunakan untuk memecahkan masalah tertentu. Algoritma dapat digunakan oleh komputer untuk melakukan perhitungan, inferensi otomatis, dan memproses data.

Algoritma berisi instruksi terbatas yang dijalankan berurutan hingga menghasilkan output yang diinginkan dan berhenti saat kondisi tertentu terpenuhi.

Pada kehidupan sehari-hari, algoritma digunakan dalam berbagai bidang, termasuk di perusahaan keuangan untuk perdagangan saham dan aset serta manajemen utang dan penetapan harga pinjaman.

Perdagangan otomatis menggunakan algoritma untuk menjual atau membeli sekuritas dengan cepat karena transaksi bisnis yang sangat cepat tidak dapat dilakukan oleh manusia. 

Belajar mengenai algoritma tentunya penting bagi kamu terutama di era teknologi ini, karena banyak aspek di internet seperti penempatan artikel di halaman pencarian dan penampilan video di halaman YouTube juga menggunakan algoritma.

Jadi, pemahaman tentang algoritma memungkinkan kamu untuk lebih memahami dan menggunakan teknologi dengan lebih efektif.

Terdapat beberapa istilah yang akan kamu jumpai pada pembahasan algoritma ini, diantaranya : 

Problem / masalah

Masalah adalah situasi atau tugas dalam dunia nyata yang membutuhkan solusi. Pada pemrograman, masalah ini harus dipecahkan dengan menggunakan algoritma.

Algoritma

Algoritma adalah serangkaian langkah-langkah yang dirancang untuk memecahkan masalah tertentu. Algoritma merupakan panduan atau rencana yang menggambarkan bagaimana masalah akan diselesaikan.

Input

Setelah algoritma dibuat, pengguna memberikan data atau informasi yang diperlukan oleh algoritma untuk diolah. Input ini berfungsi sebagai bahan mentah bagi algoritma.

Processing unit

Setelah menerima input, algoritma akan memprosesnya menggunakan unit pemrosesan. Unit pemrosesan adalah bagian dari algoritma yang melakukan operasi dan manipulasi data untuk mencapai hasil yang diinginkan.

Output

Hasil akhir dari algoritma disebut output. Output adalah hasil atau solusi dari masalah yang telah dipecahkan oleh algoritma. Output ini merupakan jawaban dari masalah yang awalnya diberikan.

Beli WordPress Hosting

Fungsi Algoritma

Setelah memahami pengertian algoritma, penting bagi kamu mengetahui berbagai fungsinya yang tidak hanya terbatas pada pemrograman komputer, namun juga dapat diterapkan dalam banyak aspek kehidupan lainnya.

Berikut fungsi algoritma yang wajib kamu ketahui : 

Membantu Menyelesaikan Masalah Secara Berulang

Algoritma adalah berperan penting dalam menyelesaikan masalah yang sering muncul dengan cara yang sama. Algoritma menyediakan langkah-langkah yang sudah teruji untuk mengatasi situasi tersebut, sehingga memudahkan dalam menyelesaikan masalah berulang dengan efisien.

Memecahkan Masalah Kompleks dengan Cara Sederhana

Algoritma adalah memungkinkan kamu untuk menghadapi masalah yang kompleks dengan cara yang lebih sederhana dan terstruktur. Algoritma akan menguraikan masalah menjadi langkah-langkah kecil, sehingga pemecahan masalah menjadi lebih terorganisir dan mudah diimplementasikan.

Memudahkan Melacak dan Memperbaiki Kesalahan 

Algoritma adalah membantu programmer dalam melacak dan memperbaiki kesalahan dalam kode mereka. Programmer dapat mengikuti langkah-langkah yang terdefinisi, pemrogram dapat mengidentifikasi dengan cepat bagian kode yang memerlukan perbaikan.

Memungkinkan Modifikasi Program dengan Mudah 

Selain itu, algoritma adalah memisahkan logika program dari implementasi teknisnya. Oleh sebab itu, programmer dapat memodifikasi program tanpa harus mengubah seluruh algoritma. Hal ini tentunya dapat memudahkan dalam mengembangkan dan meningkatkan fungsionalitas program dengan lebih fleksibel.

Jenis-Jenis Algoritma

Menurut pernyataan Dr. Christoph Koutschan, seorang matematikawan dan ilmuwan komputer, terdapat minimal 32 algoritma dalam ilmu komputer. Namun, pada pembahasan kali ini, kamu akan mempelajari algoritma yang sering digunakan oleh para programmer diantaranya:

Rekursif

Algoritma Rekursif adalah metode yang akan berulang kali memanggil dirinya sendiri pada bagian-bagian tersebut hingga mencapai kasus yang paling dasar. Hal ini membuat algoritma ini efektif untuk menyelesaikan tugas-tugas yang memiliki struktur yang berulang. Berikut adalah contoh algoritma rekursif dalam bahasa Python untuk menghitung faktorial dari suatu bilangan:

Pada contoh kode di atas, dibuat fungsi faktorial (n) yang merupakan algoritma rekursif untuk menghitung faktorial dari bilangan n. Jika n sama dengan 0 atau 1 (kasus dasar), maka fungsi akan mengembalikan nilai 1.

Jika n lebih besar dari 1, fungsi akan mengembalikan nilai n dikalikan dengan panggilan rekursif factorial(n – 1), yang berarti menghitung faktorial dari bilangan (n – 1). Proses ini akan terus berulang sampai mencapai kasus dasar, dan hasil faktorial akan terbentuk secara bertahap hingga mencapai bilangan awalnya.

Pada contoh ini, dihitung faktorial dari 5, sehingga hasilnya adalah 120.

Divide and Conquer

Divide and Conquer merupakan suatu strategi dalam menyelesaikan masalah yang besar dan kompleks dengan cara membaginya menjadi beberapa masalah yang lebih kecil dan lebih mudah diselesaikan secara terpisah. Jenis algoritma ini terdiri dari dua tahap utama:

1. Tahap pertama, memecah masalah besar menjadi beberapa masalah yang lebih kecil, yang biasanya lebih sederhana dan independen satu sama lain. Melalui pembagian masalah besar menjadi masalah-masalah kecil ini, tugas penyelesaian masalah menjadi lebih terkelola.
2. Tahap selanjutnya, setelah masalah-masalah kecil diselesaikan secara terpisah, solusi dari masalah-masalah tersebut digabungkan kembali untuk menyelesaikan masalah asli yang lebih kompleks. Proses penggabungan ini menghasilkan solusi akhir dari masalah besar yang awalnya sulit dipecahkan.

Berikut adalah contoh kode algoritma Divide and Conquer dalam bahasa pemprograman Python untuk mencari elemen tertentu dalam sebuah array yang terurut:

Pada contoh kode di atas, algoritma Divide and Conquer digunakan dalam fungsi binary search untuk mencari elemen tertentu (misalnya, 7) dalam array terurut. Fungsi ini membagi array menjadi dua bagian, kemudian mencari di bagian yang tepat berdasarkan perbandingan dengan elemen tengah.

Jika elemen yang dicari ditemukan, maka fungsi akan mengembalikan indeksnya, jika tidak ditemukan, maka fungsi akan mengembalikan -1. Pada contoh ini, elemen 7 ditemukan pada indeks 3.

Dynamic Programming

Dynamic Programming adalah suatu pendekatan yang bekerja dengan mengingat hasil dari proses sebelumnya dan menggunakan informasi tersebut untuk menemukan hasil baru.

Tujuan utamanya adalah untuk menyimpan dan menggunakan kembali hasil perhitungan sebelumnya agar tidak perlu menghitung ulang yang sama, sehingga meningkatkan efisiensi dalam menyelesaikan masalah-masalah kompleks.

Penggunaan pendekatan ini, memungkinkan kamu dalam menyelesaikan masalah kompleks yang dipecah menjadi beberapa sub masalah yang lebih sederhana, yang kemudian dipecahkan satu per satu, dan solusi dari setiap sub masalah disimpan untuk digunakan di masa mendatang.

Sehingga, algoritma Dynamic Programming dapat membantu kamu membantu dalam mengatasi masalah yang sulit dengan lebih efisien. Contoh Dynamic Programming dalam urutan Fibonacci dapat diilustrasikan dengan kode Python berikut:

Pada contoh algoritma ini, digunakan array dp untuk menyimpan hasil perhitungan sebelumnya. Dimulai dengan basis Fibonacci dp[0] = 0 dan dp[1] = 1, dan kemudian menghitung urutan Fibonacci dari angka 2 hingga n dengan mengakumulasi hasil sebelumnya.

Jika kamu menggunakan algoritma ini, maka kamu dapat menghindari perhitungan berulang-ulang dan meningkatkan efisiensi perhitungan untuk urutan Fibonacci yang lebih besar. Dalam contoh ini, angka Fibonacci ke-6 adalah 8.

Encryption

Algoritma Enkripsi adalah suatu metode yang digunakan untuk mengubah data menjadi bentuk yang aman dan tidak dapat dibaca melalui teknik kriptografi.

Tujuannya adalah untuk menjaga kerahasiaan dan privasi data saat digunakan dalam komunikasi atau transaksi digital.

Penggunaan algoritma enkripsi memungkinkan kamu untuk membuat informasi yang dikirimkan melalui internet atau disimpan dalam sistem diubah menjadi kode rahasia yang hanya dapat diuraikan kembali oleh pihak yang memiliki kunci enkripsi yang tepat.

Hal ini akan membantu kamu dalam melindungi data sensitif dari akses oleh pihak yang tidak berwenang dan memastikan keamanan dalam pertukaran informasi elektronik.

Berikut adalah contoh algoritma enkripsi sederhana menggunakan metode substitusi huruf dengan kode python sebagai berikut:

Misalnya, jika kamu menggunakan key=3, maka hasil enkripsi dari teks “Ini adalah contoh pesan yang akan dienkripsi” akan menjadi “Lql dshg frqwk shvdp brp dqhphlpsl”.

Searching

Algoritma Searching merupakan suatu teknik yang digunakan untuk mencari nilai atau data spesifik dalam suatu himpunan data.

Tujuannya adalah untuk menemukan informasi yang dicari dengan cara yang efisien, baik dalam himpunan data yang sudah diurutkan maupun yang belum diurutkan.

Algoritma ini sangat berguna dalam berbagai aplikasi, seperti mencari data di basis data, mencari elemen tertentu dalam daftar atau array, atau bahkan dalam masalah pencarian informasi di internet.

Berikut adalah contoh code algoritma searching yaitu linear search dalam bahasa Python:

Pada contoh di atas, terdapat fungsi linear search yang menerima dua parameter, yaitu arr yang merupakan himpunan data yang akan dicari, dan target yang merupakan nilai yang ingin dicari.

Fungsi ini menggunakan pendekatan linear search untuk mencari nilai target dalam himpunan data arr. Jika nilai ditemukan, fungsi akan mengembalikan indeks elemen yang ditemukan, jika tidak ditemukan, maka akan mengembalikan -1.

Pada contoh penggunaan, dicari nilai 5 dalam data [10, 4, 7, 5, 2, 9, 1] dan mendapatkan hasil bahwa elemen 5 ditemukan pada indeks 3.

Sorting

Algoritma Pengurutan atau sorting algorithm adalah metode yang digunakan untuk mengatur elemen-elemen dalam suatu urutan tertentu, seperti dari terkecil ke terbesar atau dari A sampai Z.

Tujuan dari algoritma ini adalah untuk meningkatkan organisasi data agar lebih terstruktur dan mempermudah proses pengambilan data.

Berikut adalah contoh algoritma sorting menggunakan metode Bubble Sort dalam bahasa Python:

Hashing

Algoritma Hashing adalah metode untuk mengubah data menjadi nilai hash yang memiliki ukuran tetap. Hal ini memungkinkan akses dan pengambilan data dengan cepat dalam struktur data tabel hash.

Algoritma ini sering digunakan dalam database dan penyimpanan kata sandi untuk meningkatkan kecepatan pencarian data dan mengamankan informasi.

Berikut adalah contoh singkat implementasi algoritma hashing menggunakan bahasa pemrograman Python:

Pada contoh ini, digunakan algoritma hashing SHA-256 untuk mengubah data string “contoh data untuk di-hash” menjadi nilai hash dengan ukuran tetap.

Hasil hash akan berbeda jika data yang dimasukkan berbeda, namun nilai hash dari data yang sama akan selalu konsisten.

Algoritma hashing ini banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk dalam keamanan komputer untuk penyimpanan kata sandi.

Randomized

Algoritma Randomized adalah suatu metode yang menggunakan keacakan dalam langkah-langkahnya untuk mencapai solusi. Algoritma ini sering digunakan dalam situasi dimana hasil perkiraan atau probabilitas sudah memadai.

Dengan memanfaatkan keacakan, algoritma ini dapat menemukan solusi secara acak, yang bisa menjadi pendekatan yang efektif terutama ketika mencari jawaban yang tidak pasti atau dalam situasi yang tidak terstruktur dengan baik.

Contoh code algoritma randomized menggunakan bahasa pemrograman Python untuk mengacak urutan elemen dalam sebuah list ditunjukkan sebagai berikut :

Kode di atas akan mengacak urutan elemen dalam list data secara acak, sehingga setiap kali dijalankan, hasil pengacakan dapat berbeda-beda.

Greedy

Tipe algoritma Greedy adalah algoritma pencarian solusi yang lebih baik dalam masalah optimasi.

Pada algoritma greedy berusaha menemukan solusi yang paling optimal di lingkup tertentu, tanpa terlalu memikirkan bagaimana solusi tersebut akan berdampak secara keseluruhan.

Meskipun kamu dapat menemukan solusi yang lebih baik dalam skala lokal, namun belum tentu solusi itu akan menjadi yang terbaik secara keseluruhan. Ada lima komponen penting dalam algoritma ini:

1. Himpunan kandidat, dimana akan dicari solusi untuk masalah yang diberikan.
2. Fungsi seleksi, yang membantu memilih kandidat terbaik dari himpunan tersebut.
3. Fitur kelayakan, digunakan untuk mengidentifikasi kandidat mana yang layak digunakan dalam pencarian solusi.
4. Fungsi tujuan, memberikan nilai pada solusi yang mungkin atau solusi parsial yang ditemukan.
5. Fungsi solusi, memberikan informasi tentang berapa lama waktu yang diperlukan untuk menemukan solusi untuk masalah tersebut.

Adanya bantuan kelima komponen ini, algoritma optimasi jenis ini dapat mencoba mencari solusi yang lebih baik dengan mengoptimalkan pemilihan kandidat, fitur kelayakan, dan fungsi tujuan, sehingga kamu dapat mendapatkan solusi yang memuaskan dalam lingkup tertentu.

Namun, perlu diingat bahwa solusi yang ditemukan mungkin tidak selalu menjadi yang terbaik secara keseluruhan, tergantung pada kompleksitas dan sifat masalah yang dihadapi.

Berikut adalah contoh code algoritma greedy menggunakan bahasa pemrograman Python untuk menyelesaikan masalah pilihan koin dengan nilai terkecil dalam pemberian kembalian :

Pada contoh di atas, algoritma greedy digunakan untuk mencari kombinasi koin dengan nilai terkecil yang bisa digunakan untuk memberikan kembalian sebesar amount.

Algoritma ini akan memilih koin dengan nilai terbesar yang masih lebih kecil atau sama dengan amount, dan terus mengulang proses tersebut sampai amount menjadi nol.

Hasilnya adalah kombinasi koin dengan jumlah paling sedikit yang bisa digunakan untuk memberikan kembalian tersebut.

Brute Force

Algoritma Brute Force adalah metode sederhana yang mencoba secara menyeluruh semua kemungkinan solusi untuk menemukan jawaban yang benar.

Pendekatan ini cocok untuk masalah-masalah kecil, tetapi mungkin tidak praktis untuk masalah yang lebih besar karena waktu yang dibutuhkan menjadi sangat tinggi dan kompleks.

Berikut contoh code algoritma brute force dengan bahasa Python untuk mencari solusi dari masalah kombinasi angka yang menghasilkan hasil tertentu:

Pada contoh di atas, algoritma brute force digunakan untuk mencari kombinasi angka dari number_list yang ketika dijumlahkan menghasilkan target_sum.

Algoritma ini mencoba semua kombinasi yang mungkin dari angka-angka dalam list dan memeriksa apakah ada kombinasi yang hasil penjumlahannya sama dengan target_sum.

Jika ditemukan, maka algoritma akan mengembalikan kombinasi tersebut; jika tidak ditemukan, maka akan mengembalikan None.

Kamu perlu tahu, jika Virtual private server juga memiliki algoritma sendiri.

Backtracking

Backtracking adalah teknik yang digunakan untuk menyelesaikan berbagai masalah dengan pendekatan rekursif, di mana algoritma mencoba langkah demi langkah untuk menemukan solusi.

Jika langkah-langkah tersebut mengarah pada solusi yang tidak tepat, algoritma akan membatalkan langkah terakhir dan mencoba solusi lainnya.

Dengan cara ini, algoritma akan terus mencoba dan mencari solusi yang tepat hingga menemukannya.

Algoritma backtracking cocok digunakan pada masalah yang lebih kompleks dengan ruang pencarian solusi yang lebih besar.

Pendekatan ini membantu menghindari pengujian solusi yang tidak perlu dan dapat meningkatkan efisiensi pencarian.

Contoh Algoritma dan Penjelasannya

Penting untuk diingat bahwa algoritma tidak hanya terkait dengan pemrograman komputer, tetapi juga dapat diterapkan dalam berbagai aspek kehidupan sehari-hari.

Artinya, algoritma tidak hanya digunakan oleh para programmer, tetapi juga bisa menjadi cara berpikir dan melakukan tindakan dalam kegiatan sehari-hari.

Dalam berbagai situasi, orang seringkali menggunakan algoritma untuk mencapai tujuan atau menyelesaikan masalah dengan langkah-langkah yang terurut dan sistematis.

Misalnya, ketika kamu akan memasak suatu resep, mengikuti instruksi langkah demi langkah adalah bentuk dari algoritma.

Demikian juga saat kamu mengikuti petunjuk peta untuk mencapai tujuan tertentu, kamu juga sedang mengikuti algoritma yang telah ditentukan sebelumnya untuk menyelesaikan masalah navigasi.

Intinya, algoritma adalah pendekatan yang dapat membantu menemukan solusi dan mengambil keputusan dengan lebih teratur dan efisien dalam berbagai aspek kehidupan.

Contoh Kasus 

Data yang diberikan berupa nama siswa dan nilai rata-rata rapor. Jika nilai rata-rata rapor siswa lebih besar atau sama dengan 80, maka siswa tersebut dinyatakan mendapatkan penghargaan akademik. Sedangkan jika nilainya kurang dari 80, siswa tersebut tidak mendapatkan penghargaan akademik.

Penulisan Algoritma

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, algoritma adalah alur logis untuk menyelesaikan permasalahan. Dengan adanya contoh kasus diatas, bisa dibuat model alur logis penyelesaian algortima.

Pertama-tama, definisikan terlebih dahulu variabel yang digunakan untuk menampung nama siswa dan nilai rapor siswa. Tipe data pada variabel nama_siswa ini adalah tipe data teks dan untuk nilai_rapor adalah tipe data float.

Setelah itu, lakukan pengecekan terhadap nilai rata-rata rapor siswa dengan kondisi berikut :

1. Jika nilai rata-rata rapor >= 80, maka Cetak “Siswa [nama siswa] mendapatkan penghargaan akademik”
2. Jika nilai rata-rata rapor < 80, maka Cetak “Siswa [nama siswa] tidak mendapatkan penghargaan akademik”
3. Jika nilai rata-rata rapor tidak termasuk dalam kedua kondisi sebelumnya, maka Cetal “Siswa [nama siswa] tidak mendapatkan penghargaan akademik”

Terakhir, jalankan algortima yang telah dibuat seperti yang sudah dijelaskan. Maka akan keluar output seperti gambar di bawah ini.

Siap Membuat Algoritma Untuk Pemrograman?

Bagaimana? Masih bingung dengan istilah algortima? Tenang saja, memang algoritma adalah istilah yang sering digunakan pada dunia IT. Terlebih lagi dengan pembahasan teknis dalam pembuatan kode pemrograman. Algoritma adalah dikenal dengan otak dari kode program yang berjalan. Itulah mengapa para programmer berlomba-lomba untuk membuat kode atau sering disebut dengan apa itu coding dan menyusun algoritma pemrograman yang baik dan optimal. Buat kamu yang baru akan merintis keahlian mengoding, langsung saja baca artikel belajar coding.