Struktur data

Struktur data adalah cara mengorganisasikan, menyimpan, dan mengelola data dalam komputer sehingga data tersebut dapat diakses dan dimanipulasi secara efisien. Dalam ilmu komputer, struktur data digunakan untuk menentukan hubungan antara data serta operasi yang dapat dilakukan terhadap data tersebut.

Struktur data dapat digunakan untuk merepresentasikan berbagai jenis data, baik data sederhana maupun data yang kompleks. Beberapa contoh struktur data yang umum digunakan dalam pemrograman antara lain larik (array), senarai berantai (linked list), tumpukan (stack), antrean (queue), pohon (tree), dan graf (graph). Pemilihan struktur data bergantung pada jenis data serta operasi yang perlu dilakukan terhadap data tersebut.

Penerapan

Struktur data merupakan bagian penting dalam pemrograman komputer dan perancangan algoritme. Struktur data yang tepat dapat memengaruhi efisiensi penggunaan memori komputer serta waktu yang diperlukan untuk melakukan operasi terhadap data.

Dalam penerapannya, struktur data dapat digunakan untuk mengelola data pada berbagai jenis perangkat lunak, termasuk sistem pangkalan data (database), aplikasi pengolah kata, lembar sebar (spreadsheet), serta berbagai sistem pengolahan informasi lainnya. Struktur data juga digunakan dalam pengembangan sistem yang memerlukan penyimpanan dan pengolahan data dalam jumlah besar.

Jenis

Struktur data dapat dikelompokkan berdasarkan cara data disusun dan hubungan antarunsurnya. Beberapa jenis struktur data yang umum meliputi:

Struktur data linear, yaitu struktur data yang elemen-elemennya disusun secara berurutan, seperti larik, senarai berantai, tumpukan, dan antrean.
Struktur data nonlinier, yaitu struktur data yang hubungan antar elemennya tidak tersusun secara berurutan, seperti pohon dan graf.

Struktur data juga dapat dibedakan berdasarkan cara penyimpanannya, seperti struktur data statis dan struktur data dinamis. Struktur data statis memiliki ukuran yang ditentukan ketika struktur tersebut dibuat, sedangkan struktur data dinamis memungkinkan ukuran atau susunannya berubah selama program berjalan.

Penggunaan

Struktur data adalah basis dari tipe data abstrak. Tipe data abstrak mendefinisikan bentuk logis dari sebuah tipe data, sementara struktur data mengimplementasikan bentuk fisik dari tipe data tersebut.^[1]

Masing-masing jenis struktur data yang berbeda cocok untuk penggunaan-penggunaan yang berbeda, dan beberapa jenis memang dispesialisakian untuk tugas tertentu. Contohnya, basis data relasional biasanya menggunakan indeks B-tree untuk data retrieval,^[2] sedangkan implementasi kompilator biasanya menggunakan tabel hash untuk menemukan pengidentifikasi.^[3]

Struktur data memberikan cara mengelola data yang banyak secara efisien untuk berbagai penggunaan, misalnya untuk basis data yang besar dan layanan pengindeksan internet. Biasanya, struktur data yang efisien adalah kunci untuk mendesain algoritme yang efisien. Beberapa metode desain formal dan bahasa pemrograman menekankan struktur data, bukan pada algoritma, sebagai faktor kunci dalam mengatur desain perangkat lunak. Struktur data bisa digunakan untuk mengatur penyimpanan dan pengambilan informasi yang disimpan baik di dalam memori utama maupun memori sekunder.^[4]

Contoh

Artikel utama: Daftar struktur data

Ada banyak jenis struktur data, yang biasanya dibuat dari tipe data primitif yang lebih sederhana:^[5]

Larik (bahasa Inggris: array) adalah serangkaian elemen dengan urutan tertentu, biasanya semua elemen memiliki tipe yang sama (tergantung bahasanya, masing-masing elemen bisa harus bertipe sama, atau bisa bertipe apa saja). Setiap elemen bisa diakses menggunakan indeks bilangan bulat yang menentukan elemen mana yang diminta. Implementasinya biasanya mengalokasikan word memori yang berdampingan untuk elemen-elemen larik (tapi tidak selalu harus begitu). Larik bisa punya panjang yang tetap ataupun resizable.
Senarai berantai (bahasa Inggris: linked list) (kadang disebut juga senarai) adalah koleksi linear yang terdiri dari elemen-elemen data berjenis apapun, yang disebut node, di mana setiap node memiliki sebuah nilai, serta menunjuk ke node berikutnya di senarai berantai. Keuntungan utama dari senarai berantai dibandingkan dengan larik, adalah nilai-nilainya bisa dimasukkan dan dikeluarkan secara efisien tanpa memindahkan sisa isi senarai. Namun, untuk operasi-operasi lain, seperti melakukan akses acak terhadap elemen tertentu, senarai lebih lambat dibandingkan dengan larik.
Record (disebut juga tuple atau struct) adalah struktur data agregat. Sebuah record adalah sebuah nilai yang berisi nilai-nilai lain, biasanya dengan banyak dan urutan nilai yang tetap serta diindeks menggunakan nama. Elemen-elemen record biasanya disebut field atau member.
Union adalah struktur data yang menentukan sejumlah tipe data yang boleh disimpan dalam instansinya, misalkan float atau long integer. Bebeda dengan record, yang misalnya bisa didefinisikan menampung sebuah float dan sebuah integer; union hanya menampung satu data pada suatu waktu. Ruang yang dialokasikan untuk union harus cukup untuk menampung tipe data terbesar anggotanya.
Tagged union (disebut juga variant, variant record, discriminated union, atau disjoint union) menampung field tambahan yang menandakan tipenya pada saat ini, agar meningkatkan keamanan tipe.
Objek adalah struktur data yang menampung field data, seperti record, dan juga mengandung metode yang mengoperasikan isi datanya. Sebuah objek adalah sebuah instansi dalam-memori dari sebuah kelas. Dalam konteks pemrograman berorientasi objek, record dikenal sebagai plain old data structure untuk membedakannya dengan objek.^[6]

Data struktur lainnya yang umum digunakan, diantaranya adalah tumpukan (bahasa Inggris: stack), antrean (bahasa Inggris: queue), dan pohon (bahasa Inggris: tree).

Referensi

↑ "Abstract Data Types". Virginia Tech - CS3 Data Structures & Algorithms.
↑ Gavin Powell (2006). "Chapter 8: Building Fast-Performing Database Models". Beginning Database Design. Wrox Publishing. ISBN 978-0-7645-7490-0.
↑ "1.5 Applications of a Hash Table". University of Regina - CS210 Lab: Hash Table. Diarsipkan dari asli tanggal 2020-03-25. Diakses tanggal 2020-03-25.
↑ "When data is too big to fit into the main memory". homes.sice.indiana.edu. Diarsipkan dari asli tanggal 2021-04-27. Diakses tanggal 2020-03-25.
↑ Seymour, Lipschutz (2014). Data structures (Edisi Revised first). New Delhi, India: McGraw Hill Education. ISBN 9781259029967. OCLC 927793728.
↑ Walter E. Brown (September 29, 1999). "C++ Language Note: POD Types". Fermi National Accelerator Laboratory. Diarsipkan dari asli tanggal 2016-12-03. Diakses tanggal 6 Desember 2016.{{cite web}}: Pemeliharaan CS1: Tanggal diterjemahkan otomatis (link)