Contoh Makalah Queue

Contoh Makalah Queue

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Queue/antrian adalah ordered list dengan penyisipan di satu ujung, sedang penghapusan di ujung lain. Ujung penyisipan biasa disebut rear/tail, sedang ujung penghapusan disebut front/head. Fenomena yang muncul adalah elemen yang lebih dulu disisipkan akan juga lebih dulu diambil. Queue berdisiplin FIFO (First In, First Out). Queue merupakan kasus khusus ordered list. Dengan karakteristik terbatas itu maka kita dapat melakukan optimasi representasi ADT Queue untuk memperoleh kerja paling optimal.

Karakteristik Queue memang terbatas, tetapi Queue merupakan kakas dasar penyelesaian masalah-masalah besar, seperti simulasi fenomena antrian di dunia nyata, serta fenomena antrian di pengolahan data. Beberapa fenomena dunia nyata berupa antrian diantaranya : antrian

pembelian tiket di depan loket untuk bis, kereta api, bioskop; antrian mobil di depan gerbang jalan tol; antrian kendaraan di jalanan umum; dll.

Representasi Queue dapat dilakukan dengan empat cara, yaitu: 1. Representasi Sekuen

2. Representasi Sekuen linear 3. Representasi Sekuen Melingkar 4. Representasi Dinamis

Pembahasan Representasi sekuen menggunakan array pada setiap pengoprasiannya, sedangkan Representasi dinamis biasanya menempati memori berupa Record keduanya dideklarasikan menggunakan bahasa pemograman pascal.

1.2.Judul Makalah

Laporan makalah ini berjudul “Queue (Antrian)”, laporan ini diharapkan dapat menjadi literatur bagi proses belajar mengajar dalam

perkuliahan, terutama mata kuliah Struktur Data khususnya bagi mahasiswa/i secara cepat dan mudah dalam memahami konsep antrian yang sesungguhnya.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Deskripsi Queue

Queue/antrian adalah ordered list dengan penyisipan di satu ujung, sedang penghapusan di ujung lain. Ujung penyisipan biasa disebutrear/tail, sedang ujung penghapusa disebut front/head. Fenomena yang muncul adalah elemen yang lebih dulu disisipkan akan juga lebih dulu diambil. Queue berdisiplin FIFO (First In, First Out). Queue merupakan kasus khusus ordered list. Dengan karakteristik terbatas itu maka kita dapat melakukan optimasi representasi ADT Queue untuk memperoleh kerja paling optimal. Misalnya Queue Q= (a1,a2,a3…,an), maka

1.Elemen a1 adalah elemen paling depan

2.Elemen ai adalah diatas elemen ai-1, di mana 1<i<n. 3.Elemen an adalah elemen paling belakang

Head (atau front) menunjuk ke awal antrian Q (atau elemen terdepan), sedangkan tail ( rear) menunjuk akhir antrian Q (atau elemen paling belakang).Disiplin FIFO pada Queue berimplikasi jika elemen A, B, C, D, E dimasukkan ke Queue, maka penghapusan/pengambilan elemen akan terjadi dengan urutan A, B, C, D, E.

2.2 Karakteristik Queue

Karakteristik penting antrian sebagai berikut :

1.Elemen antrian yaitu item-item data yang terdapat di elemen antrian. 2.Head/front (elemen terdepan dari antrian ).

3.Tail/rear (elemen terakhir dari antrian ). 4.Jumlah elemen pada antrian (count).

5.Status/kondisi antrian.

Kondisi antrian yang menjadi perhatian adalah :

 Penuh

Bila elemen di antrian mencapai kapasitas maksimum antrian. Pada kondisi ini, tidak mungkin dilakukan penambahan ke antrian. Penambahan elemen menyebabkan kondisi kesalahan Overflow.

 Kosong

Bila tidak ada elemen di antrian. Pada kondisi ini, tidak mungkin dilakukan pengambilan elemen dari antrian. Pengambilan elemen menyebabkan kondisi kesalahan Underflow.

2.3 Operasi-Operasi Pokok di Queue

 Operasi-operasi pokok antrian sebagai berikut :

1.createQueue (Q), atau constructor menciptakan antrian kosong Q. 2.addQueue (Q, X) memasukkan elemen X sebagai elemen akhir di Q.

3.removeQueue (Q, X)atau mengambil elemen depan di antrian Q ke elemenX.

 Operasi-operasi pengaksesan tambahan yang dapat dilakukan

adalah :

1.headQueue (Q), atau Front (Q, X) mengirim elemen terdepan tanpa menghapus.

2.tailQueue (Q), mengirim elemen tanpa menghapusnya.

 Operasi-0perasi Query tambahan yang dapat dilakukan adalah :

1.isEmptyQueue (Q), mengirim apakah antrian Q adalah kosong.

2.isFullQueue (Q), mengirim apakah antrian Q adalah penuh bila kapasitas antrian Q didefinisikan.

3.isOverflowQueue (Q), mengirim apakah antrian Q telah mengalamioverflow.

4.isUnderflowQueue (Q), mengirim apakah antrian Q mengalamiunderflow.

Operasi-operasi terhadap seluruh antrian Q antara lain adalah : 1.sizeQueue (Q), mengetahui jumlah elemen di antrian Q.

2.isEqualQueue (Q1, Q2), mengirim apakah antrian Q1 dan Q2 sama isinya. Jumlah operasi pokok Queue tidak banyak. Dengan demikian, sangat sederhana untuk menyatakan apa pun mengenai implementasinya.

2.4. Pengunaan Queue

Meski Queue sangat sederhana, namun Queue merupakan kakas dasar penyelesaian masalah-masalah besar. penggunaan Queue yang utama adalah untuk simulasi fenomena antrian di dunia nyata, serta fenomena antrian di pengolahan data.

1.Simulasi antrian di dunia nyata, antara lain :

 Antrian pembelian tiket di depan loket untuk bis, kereta api, bioskop.

 Antrian mobil di depan gerbang jalan tol.

 Antrian kendaraan di jalanan umum.

2. System produksi

 Barisan bahan atau komponen yang akan diproses suatu mesin.

 Barisan bahan atau komponen yang akan diproses suatu manusia

Untuk lebih jelasnya,dbawah ini ada contoh dalam bentuk coding C++

#include <iostream.h> #include <stdio.h> #include <conio.h> void main()

{

int cek=0, data[8], x, hapus; char pil;

do { clrscr();

cout<<” Ujian Praktikum Struktur Data Queue”<<endl; cout<<” ISI NAMA ANDA”<<endl;

cout<<” ISI NAMA KAMPUS ANDA”<<endl; cout<<endl;

printf(“d. Masukan Data Antrian\n”); printf(“e. Hapus Data Antrian\n”); printf(“n. Lihat Data Antrian\n”); printf(“y. Exit Program\n”); cout<<endl;

printf(“Ketikan Huruf Dari Salah Satu Pilihan Diatas… “); pil=getche();

cout<<endl;

if(pil!=’d’ && pil !=’e’ && pil !=’n’ && pil!=’y’ ) printf(“\n\nSalah Ketik, Ulangi Lagi…\n”); else

{

if(pil==’d’) //PUSH {

if(cek==8)

printf(“\nAntrian Penuh\n”); else

printf(“\nMasukkan angka–>”);scanf(“%i”,&x); data[cek]=x;

cek++; }}

else {

if(pil==’e’) //POP {

if(cek==0)

printf(“\nMaaf Tidak Antrian Untuk Dihapus \n\n”); else

{

hapus=data[0];

data[v]=data[v+1]; data[cek-1]=NULL; cek–;

cout<<endl;

printf(“Yakin Anda Ingin Data Ini DiHapus ??? “); cout<<endl;

printf(“\nData dgn nilai=%i akan terhapus. [Tekan Enter]”,hapus); }

getch(); }

else {

if(pil==’n’) //Mengecek Data {

if(cek==0)

printf(“\nMaaf Tidak Ada Antrian Untuk Ditampilkan.\n\n”);

else {

printf(“\n”);

for(int z=0;z<cek;z++) {

printf(” { “);

printf(“%i”,data[z]); printf(” } “);

}

getch(); }

} } }

}while(pil!=’y’); cout<<endl; cout<<endl;

printf(“Yakin anda ingin keluar…??? {{{Tekan Enter Cak}}} “); pil=getche();

Tambahan Contoh Makalah Queue

Queue adalah salah satu list linier dari struktur data. Queue beroperasi dengan cara First In First Out (FIFO) elemen pertama masuk merupakan elemen yang pertama keluar. Untuk penyisipan (INSERT) hanya dapat dilakukan pada satu sisi yaitu sisi belakang (REAR), sedangkan untuk penghapusan (REMOVE) pada sisi depan (FRONT) dari list.

Sebagai gambaran, cara kerja queue dapat disamakan pada sebuah antrean di suatu loket dimana berlaku prinsip ‘ siapa yang duluan antre dia yang akan pertama kali dilayani ‘ , sehingga dapat dikatakan prinsip kerja queue sama dengan prinsip sebuah antrean.

hapus elemen 1 2 …….. ke – n sisip elemen front rear

Di bawah ini diperlihatkan suatu queue yang akan menempati N elemen array memori, serta cara pengurangan (delete) dan penambahan (added) elemen pada queue tersebut.

Front : 1 Rear : 4

1 2 3 4 5 6 7 ... N

REMOVE(Q) Front : 2 Rear : 4

1 2 3 4 5 6 7 ... N

A B C D ...

INSERT(INSERT(E),F) Front : 2

Rear : 6

1 2 3 4 5 6 7 ... N

REMOVE(Q) Front : 3 Rear : 6

1 2 3 4 5 6 7 ... N

Dapat dilihat bahwa setiap terjadi penghapusan elemen pada queue nilai (index) dari Front bertambah satu (1) ; dapat ditulis FRONT := FRONT+1 Begitu pula bila terjadi penambahan elemen pada queue nilai (index) Rear bertambah satu (1) ; dapat ditulis REAR := REAR + 1

Akan terjadi ketidakefisienan bila penambahan elemen sudah pada posisi index N (Rear = N) maka tidak dapat lagi dilakukan penambahan elemen,

B C D E F ...

sedangkan dilokasi memori yang lain (nilai di bawah N) masih terdapat memori array yang kosong.

Untuk mengatasi hal tersebut maka kita bayangkan bahwa memori dari queue tersebut berbentuk melingkar dimana kedua ujungnya saling bertemu atau disebut juga dengan Circular Queue

Circular Queue

Anggap Queue ini mempunyai ukuran m elemen. Karena sisip elemen di lakukan pada satu sisi dan hapus elemen dilakukan pada sisi yang lain, maka Q(m) disatukan dengan Q(1) {adjacent}.

Pada gambar di bawah, elemen-elemen queue menduduki tempat Q(f) sampai dengan Q(r) dimana pointer Front menunjuk ke Q(f) dan pointer REAR menunjuk ke Q(r). Kondisi overflow terjadi jika (r+1) mod m = f dan kondisi underflow terjadi jika r = f = 0

Front Q(m) Q(1) Q(2)

. . . _Q(f)

Q(1 )

Q(2) ... Q(f) Q(f+1) ... Q(r) ... Q(m)

Ket. Gambar diarsir adalah tempat kedudukan elemen-elemen queue dari Q(f) sampai Q(r)

Contoh :

Suatu queue akan menempati lokasi sebanyak 5 array memori, dengan urutan operasi sebagai berikut :

1. Create(Q) F = 0

. . .

Q(r) Rear . . .

R = 0

1 2 3 4 5

2. Insert A, B, C F = 1 R = 3

3. Remove (Q) F = 2 R = 3

4. Insert D dan E F = 2 R = 5

5. Remove(Remove(Q)) F = 4 R = 5

A B C

B C

B C D E

6. Insert F F = 4 R = 1

7. Remove(Q) F = 5 R = 1 8. Insert G, H, K F = 5 R = 4

9. Insert L F = 5 ( OVERFLOW ) R = 4

10. Remove(Remove(Q)) F = 2 R = 4

11. Insert L F = 2

F D E

F E

F G H K E

F G H K E

G H K

R = 5

12. Remove(Remove(Q)) F = 4 R = 5

13. Remove(Remove(Q)) F = 0 R = 0

14. Remove(Q) F = 0 R = 0 ( UNDERFLOW )

K L

Operasi dasar pada Queue

1. CREATE

Adalah suatu operator untuk membentuk dan menunjukkan suatu antrean hampa Q.

Noel ( Create(Q)) = 0

Front (Create(Q))= tidak terdefinisi Rear (Create(Q)) = tidak terdefinisi 2. ISEMPTY

Adalah operator yang menentukan apakah antrean Q hampa atau tidak. Hasil dari operator ini merupakan tipe data berjenis Boolean.

Isempty (Q) = True , jika Q hampa

3. INSERT

Suatu operator yang menyisipkan elemen ke dalam queue pada bagian belakang (rear)

- REAR (INSERT(A,Q)) = A

- ISEMPTY (INSERT(A,Q)) = FALSE Algoritma QINSERT

1. if FRONT = 1 and REAR = N , or If FRONT = REAR + 1, then OVERFLOW, Return

2. if FRONT := NULL, then

set FRONT := 1 and REAR := 1 else if REAR = N , then

set REAR := 1 else

set REAR := REAR + 1 3. set QUEUE [REAR] := ITEM 4. Return

4. REMOVE

Algoritma QDELETE

1. if FRONT := NULL , then UNDERFLOW , Return 2. set ITEM := QUEUE[FRONT]

3. [find new value of FRONT] if FRONT = REAR , then

set FRONT := NULL and REAR := NULL else if FRONT = N, then

set FRONT := 1 else

set FRONT := FRONT + 1 4. Return

Latihan :

1. Diketahui Queue menempati 6 array memori

Jika dilakukan operasi berturut-turut sebagai berikut : a. Insert X

b. Remove (Queue)

c. Remove (insert(M,Queue)) d. Insert (S, Remove(Queue))

Maka hasilnya adalah :

2. Diketahui Queue dengan 7 array memory

Nilai awal Front = 2 dan Rear = 4

Jika dilakukan operasi secara berturutan : a. Insert MM

b. Remove (Queue)

c. Insert (SS,insert(PP,insert,(KK,))) d. Remove (Remove(Queue))

Maka Hasilnya adalah :

a. Queue : ---, CC , AA , BB , ... , ..., ... FRONT =

REAR =

b. Queue : .... , ... , ... , ... , ... , ... , ... FRONT =

REAR =

c. Queue : .... , ... , ... , ... , ... , ... , ... FRONT =

REAR =

Queue : .... , ... , ... , ... , ... , ... , ... FRONT =

REAR =

Queue : .... , ... , ... , ... , ... , ... , ... FRONT =

REAR =

d. Queue : .... , ... , ... , ... , ... , ... , ... FRONT =

REAR =

Queue : .... , ... , ... , ... , ... , ... , ... FRONT =

DEQUEUE (DOUBLE ENDED QUEUE)

DEQUEUE adalah suatu List Linier, yang penambahan dan penghapusan elemen-nya dapat dilakukan pada kedua sisi ujung List, tetapi tidak dapat dilakukan ditengah-tengah list. Dari sini dapat kita katakan bahwa Dequeue adalah suatu Queue ganda atau Double Ended Queue.

Deque menggunakan dua pointer penunjuk yaitu : LEFT : petunjuk untuk elemen pada posisi kiri RIGHT : petunjuk untuk elemen pada posisi kanan

Sebagai gambaran :

AAA BBB CCC DDD

Left : 4 Right : 7

YYY ZZZ WWW XXX

1 2 3 4 5 6 7 8 Left : 7

Right : 2

Ada dua jenis Dequeue :

1. Input-Restricted-Deque

adalah deque yang operasi pemasukan elemen datanya hanya dapat dilakukan di satu ujung kanannya (RIGHT), tetapi dapat menghapus dari kedua ujungnya ( LEFT dan RIGHT).

2. Output-Restricted-Deque

adalah deque yang operasi pemasukan elemen datanya dapat dilakukan melalui kedua ujungnya (LEFT dan RIGHT), tetapi hanya dapat menghapus dari ujung kanannya(RIGHT).

Diketahui Circular Dequeue dengan 6 array memori :

Left : 2 Right : 4

dilakukan operasi berturut-turut :

1. F is added to the Right of the deque 2. 2 item on the Right are deleted 3. K, L, M are added to the Left 4. One item on the Left is deleted 5. R is added to the Left

6. S is added to the Right 7. T is added to the Right

Jawab :

1. , A , C , D , F , ---2. ---, A , C , ---,---,---3. K , A , C ,---, M , L

4. K , A , C ,---,---, L 5. K , A , C ,---, R , L 6. K , A , C , S , R , L

b. Remove (Queue)

c. Remove (insert(M,Queue)) d. Insert (S, Remove(Queue))

Maka hasilnya adalah :

2. Diketahui Queue dengan 7 array memory

Nilai awal Front = 2 dan Rear = 4

Jika dilakukan operasi secara berturutan : a. Insert MM

b. Remove (Queue)

c. Insert (SS,insert(PP,insert,(KK,))) d. Remove (Remove(Queue))

Maka Hasilnya adalah :

a. Queue : ---, CC , AA , BB , ... , ..., ... FRONT =

REAR =

b. Queue : .... , ... , ... , ... , ... , ... , ... FRONT =

REAR =

c. Queue : .... , ... , ... , ... , ... , ... , ... FRONT =

REAR =

Queue : .... , ... , ... , ... , ... , ... , ... FRONT =

REAR =

Queue : .... , ... , ... , ... , ... , ... , ... FRONT =

REAR =

d. Queue : .... , ... , ... , ... , ... , ... , ... FRONT =

REAR =

Queue : .... , ... , ... , ... , ... , ... , ... FRONT =

DEQUEUE (DOUBLE ENDED QUEUE)

DEQUEUE adalah suatu List Linier, yang penambahan dan penghapusan elemen-nya dapat dilakukan pada kedua sisi ujung List, tetapi tidak dapat dilakukan ditengah-tengah list. Dari sini dapat kita katakan bahwa Dequeue adalah suatu Queue ganda atau Double Ended Queue.

Deque menggunakan dua pointer penunjuk yaitu :

LEFT : petunjuk untuk elemen pada posisi kiri

RIGHT : petunjuk untuk elemen pada posisi kanan

Sebagai gambaran :

AAA BBB CCC DDD

Left : 4 Right : 7

YYY ZZZ WWW XXX

1 2 3 4 5 6 7 8

Left : 7 Right : 2

Ada dua jenis Dequeue :

1. Input-Restricted-Deque

adalah deque yang operasi pemasukan elemen datanya hanya dapat dilakukan di satu ujung kanannya (RIGHT), tetapi dapat menghapus dari kedua ujungnya ( LEFT dan RIGHT).

2. Output-Restricted-Deque

adalah deque yang operasi pemasukan elemen datanya dapat dilakukan melalui kedua ujungnya (LEFT dan RIGHT), tetapi hanya dapat menghapus dari ujung kanannya(RIGHT).

Diketahui Circular Dequeue dengan 6 array memori :

Left : 2 Right : 4

dilakukan operasi berturut-turut :

1. F is added to the Right of the deque 2. 2 item on the Right are deleted 3. K, L, M are added to the Left 4. One item on the Left is deleted 5. R is added to the Left

6. S is added to the Right 7. T is added to the Right

Jawab :

1. , A , C , D , F , ---2. ---, A , C , ---,---,---3. K , A , C ,---, M , L

4. K , A , C ,---,---, L 5. K , A , C ,---, R , L 6. K , A , C , S , R , L