Implementasi Algoritma Zhu-Takaoka Pada Aplikasi Terjemahan Al-Quran Berbasis Android
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Algoritma Pencocokan String
Algoritma pencocokan string merupakan komponen dasar dalam pengimplementasian
berbagai perangkat lunak praktis yang sudah ada. String matching digunakan untuk
menemukan satu atau lebih string yang disebut dengan pattern (string yang akan
dicocokkan ke dalam text) dalam string yang disebut dengan text (string yang diinput)
(Charras & Lecroq 2004).
Pencocokan string adalah permasalahan untuk menemukan satu atau lebih umum
semua kejadian dari pola dalam teks. Suatu pola dan teks keduanya merupakan string
yang dibangun di atas alphabet yang terbatas (satu set simbol yang terbatas) (Gonzalez,et
al. 2014)
Menurut cara pembacaan teks, algoritma pencocokan string dapat dibedakan atas
dua cara pembacaan :
1.
Dari kiri ke kanan
Algoritma pencarian dengan teknik ini sangat banyak. Hampir sebagian besar
algoritma pencarian menggunakan cara pembacaan teks dari kiri ke kanan.
2.
Dari kanan ke kiri
Dalam Algoritma ini, terdapat algoritma Boyer-Moore yang dianggap
merupakan salah satu algoritma yang utama dan algoritma standar dalam
pencocokan
string.
(Hume
&
Sunday
1991)
Universitas Sumatera Utara
2.2. Algoritma Zhu-Takaoka
Algoritma Zhu-Takaoka merupakan algoritma pencocokan string (String Matching)
yang dipublikasikan oleh Zhu Rui Feng dan Tadao Takaoka pada tahun 1986. Dalam
makalahnya, Zhu dan Takaoka menyebut algoritma pencocokan string ini sebagai
BM‟ Algorithm (Boyer-Moore‟ Algorithm). BM‟ Algorithm merupakan algoritma
modifikasi dari algoritma pencocokan stringBoyer-Moore Algorithm yang dibuat oleh
Boyer R.S dan Moore J.S. Algoritma BM‟ (Algoritma Zhu-Takaoka) yang merupakan
modifikasi dari Algoritma BM mempunyai ciri-ciri yang sama dalam proses pencarian
string. Ciri-ciri tersebut yaitu adanya tahap Preprocessing, Right-to-left scan, Bad
character rule, dan Good-suffix rule. Perbedaan antara Algoritma Boyer-Moore dan
Algoritma Zhu-Takaoka yaitu terletak pada tahap penentuan bad character rule.
Dalam Boyer-Moore, bad character hanya terdiri array satu dimensi, sedangkan
dalam Zhu-Takaoka dimodifikasi menjadi array dua dimensi (Ramdhani,2012).
Pada tahap preprocessing algoritma Zhu-Takaoka membangun tabel bad
character 2 dimensi karena algoritma tersebut menghitung untuk pasangan karakter.
Kompleksitas waktu dari fase preprocessing adalah O(m+o2) dankompleksitas waktu
fase pencarian adalah O(mn) (Bhandari & Kumar 2014).
Proses inti pencarian Algoritma Zhu-Takaoka yaitu dilakukan dengan teknik
right-to-left scan rule. Teknik ini membandingkan pattern yang dicari dengan sumber
teks dimulai dari kanan ke kiri (Michailidis & Margaritis 2009).
Langkah pertama yang dilakukan adalah tahapan preprocessing yaitu
meciptakan
dua
buah
tabel
shif/pergesaran
ztBc
(Zhu-Takaoka
Bad
Character)&bmGs (Boyer-Moore Good Suffixes). Kedua tabel ini diciptakan merujuk
kepada pattern yang akan dicari oleh karena itu jika pattern berubah maka tabel juga
akan berubah. Hasil preprocessing untuk patternMATA terlihat pada tabel 2.1 dan
tabel 2.2.
Universitas Sumatera Utara
12
Tabel 2.1 Zhu-Takaoka Bad Character Table
ztBc
A
M
T
*
A
4
3
1
4
M
2
3
4
4
T
4
3
4
4
*
4
3
4
4
Tabel ztBc berbentuk array dua dimensi yang baris dan kolom diisi sesuai
dengan karakter yang ada pada pattern, tanda *(star) mewakili seluruh karakter yang
tidak ada pada pattern. Tabel inilah yang merupakan hasil modifikasi dari algoritma
Boyer Moore yang memiliki table bad character hanya terdiri dari array satu dimensi.
Tabel 2.2 Boyer-Moore Good Suffixes Table
I
0
1
2
3
x[i]
M
A
T
A
suff[i]
0
1
0
4
bmGs[i]
4
4
2
1
Tahapan selanjutnya adalah tahapan pencarian yaitu dengan menggunakan
teknik right-to-left scan rule. Pencarian dilakukan dengan membandingkan karakter
demi karakter dari mulai karakter paling kanan menuju karakter paling kiri. Jika
terjadi ketidakcocokan karakter, pergeseran akan dilakukan dengan mencari nilai max
antara ztBc dan bmGs, dan apabila semua pattern cocok pergeseran menggunakan
nilai dari bmGs[0]. Indeks dari ztBc diambil dari dua karakter terakhir teks yang
bersesuaian dengan window, sedangkan indeks bmGs diambil dari indeks pattern pada
posisisi karakter yang tidak cocok.
Langkah-langkah pencarian dengan algoritma Zhu-Takaoka adalah sebagai
berikut:
Universitas Sumatera Utara
13
Langkah 1
Tabel 2.3Pencarian pada Teks Langkah ke- 1
Window
A
C
Text
K
A
C
A
Pattern
M
A
T
A
i
0
1
2
3
M
A
T
A
F
A
A
I
Z
A
H
I
Z
A
H
I
Z
A
H
ztBc[ A ][ C ] = 4
bmGs[i] = bmGs[2] = 2
Pergeseran dilakukan sebanyak 4
Langkah 2
Tabel 2.4Pencarian pada Teks Langkah ke- 2
Window
M
A
T
A
Pattern
M
A
T
A
i
0
1
2
3
Text
K
A
C
A
F
A
A
Karakter cocok semua.
Pergeseran dilakukan sebanyak bmGs[0] =2
Langkah 3
Tabel 2.4Pencarian pada Teks Langkah ke- 3
F
Window
Text
K
A
C
Pattern
i
A
M
A
T
A
F
M A
T
A
0
2
3
1
A
A
ztBc[ ][ F ] = 4
bmGs[i] = bmGs[3] = 1
Universitas Sumatera Utara
14
Pergeseran dilakukan sebanyak 4
Langkah 4
Tabel 2.4Pencarian pada Teks Langkah ke- 4
Window
A
C
A
M
A
T
A
F
Z
A
A
I
Z
Pattern
M
A
T
A
i
0
1
2
3
Text
K
I
A
H
ztBc[ I ][ Z ] = 4
bmGs[i] = bmGs[3] = 1
Pergeseran dilakukan sebanyak 4
Terlihat dari hasil langkah empat tidak ditemukan kecocokan pattern dan text maka
dilakukan shif sebesar ztBc[ I ][ Z ] = 4. Karena panjang teks sudah habis maka proses
pencocokan dihentikan. Dari contoh diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa dengan
text KACAMATA FAAIZAH dan pattern MATA menggunakan Algoritma ZhuTakaoka menghasilkan satu pola yang cocok yaitu pada shif ke 4. Banyak komparasi
yang terjadi adalah 8(delapan) kali perbandingan karakter.
2.3. Android
Android adalah suatu sistem operasi yang didesain sebagai platform open source
untuk perangkat mobile berbasis linux yang mencakup sistem operasi, middleware,
dan aplikasi. Android menyediakan platform yang terbuka bagi para pengembang
untuk menciptakan aplikasi mereka. Android menyediakan semua tools dan
framework untuk mengembangkan aplikasi dengan mudah dan cepat. Dengan adanya
Android SDK pengembang aplikasi dapat memulai pembuatan aplikasi pada platform
Android menggunakan bahasa pemrograman Java (Asmono,2013)
Safaat (2012) menyatakan android merupakan platform yang lengkap, terbuka
dan bebas yang artinya :
Universitas Sumatera Utara
15
1.
Lengkap artinya para desainer dapat melakukan pendekatan yang komprehensif
ketika mereka sedang mengembangkan platform android. Sistem operasinya
aman dan banyak menyediakan tools dalam membangun software dan
memungkinkan peluang untuk pengembangan aplikasi
2.
Terbuka artinya platform android disediakan melalui lisensi terbuka (open source)
sehingga pengembang dapat dengan bebas mengembangkan aplikasi.
3.
Bebas artinya tidak ada lisensi atau biaya royalti untuk dikembangkan pada
platform android. Tidak ada biaya keanggotaan diperlukan. Tidak diperlukan
biaya pengujian. Aplikasi android dapat didistribusikan dan diperdagangkan
dalam bentuk apapun.
4.
Aplikasi android sendiri dikembangkan pada sistem operasi berikut :
a. Windows XP.
b. Vista/Seven.
c. Mac OS X (Mac OS X 10.4.8 atau lebih baru).
d. Linux.
2.4
Penelitian yang Relevan
Berikut ini beberapa penelitian yang relevan dengan penelitian ini:
1.
Puji Pra Ramdhani (2012) dalam skripsi yang berjudul Analisis Perbandingan
Performansi Algoritma Zhu-Takaoka dan Karp-Rabin pada Pencarian Kata di
Rumah Buku Baca Sunda. Dengan melakukan analisis perbandingan performansi
dari algoritma Karp-Rabin dan algoritma Zhu-Takaoka maka akan dapat
diketahui cara kerja dan performansi dalam kecepatan dan ketepatan dari kedua
algoritma tersebut. Agar selanjutnya algoritma yang lebih mangkus dapat
digunakan pada perangkat lunak pencocokan kata.
2.
Abraham Khrisnandi Wicaksono (2015) dalam skripsi yang berjudul
Perbandingan Algoritma Horspool dan Agoritma Zhu-Takaoka Dalam Pencarian
String Berbasis Desktop. Pencarian string adalah proses pencarian dengan
menggunakan indeks untuk menemukan teks yang dapat membantu dalam sistem
Universitas Sumatera Utara
16
pencarian informasi. Melanjutkan penelitian sebelumnya, penelitian ini
menggunakan algoritma Horspool dan Zhu-Takaoka untuk menemukan kinerja
masing-masing algoritma ini dalam mencari pola dalam teks.
Universitas Sumatera Utara
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Algoritma Pencocokan String
Algoritma pencocokan string merupakan komponen dasar dalam pengimplementasian
berbagai perangkat lunak praktis yang sudah ada. String matching digunakan untuk
menemukan satu atau lebih string yang disebut dengan pattern (string yang akan
dicocokkan ke dalam text) dalam string yang disebut dengan text (string yang diinput)
(Charras & Lecroq 2004).
Pencocokan string adalah permasalahan untuk menemukan satu atau lebih umum
semua kejadian dari pola dalam teks. Suatu pola dan teks keduanya merupakan string
yang dibangun di atas alphabet yang terbatas (satu set simbol yang terbatas) (Gonzalez,et
al. 2014)
Menurut cara pembacaan teks, algoritma pencocokan string dapat dibedakan atas
dua cara pembacaan :
1.
Dari kiri ke kanan
Algoritma pencarian dengan teknik ini sangat banyak. Hampir sebagian besar
algoritma pencarian menggunakan cara pembacaan teks dari kiri ke kanan.
2.
Dari kanan ke kiri
Dalam Algoritma ini, terdapat algoritma Boyer-Moore yang dianggap
merupakan salah satu algoritma yang utama dan algoritma standar dalam
pencocokan
string.
(Hume
&
Sunday
1991)
Universitas Sumatera Utara
2.2. Algoritma Zhu-Takaoka
Algoritma Zhu-Takaoka merupakan algoritma pencocokan string (String Matching)
yang dipublikasikan oleh Zhu Rui Feng dan Tadao Takaoka pada tahun 1986. Dalam
makalahnya, Zhu dan Takaoka menyebut algoritma pencocokan string ini sebagai
BM‟ Algorithm (Boyer-Moore‟ Algorithm). BM‟ Algorithm merupakan algoritma
modifikasi dari algoritma pencocokan stringBoyer-Moore Algorithm yang dibuat oleh
Boyer R.S dan Moore J.S. Algoritma BM‟ (Algoritma Zhu-Takaoka) yang merupakan
modifikasi dari Algoritma BM mempunyai ciri-ciri yang sama dalam proses pencarian
string. Ciri-ciri tersebut yaitu adanya tahap Preprocessing, Right-to-left scan, Bad
character rule, dan Good-suffix rule. Perbedaan antara Algoritma Boyer-Moore dan
Algoritma Zhu-Takaoka yaitu terletak pada tahap penentuan bad character rule.
Dalam Boyer-Moore, bad character hanya terdiri array satu dimensi, sedangkan
dalam Zhu-Takaoka dimodifikasi menjadi array dua dimensi (Ramdhani,2012).
Pada tahap preprocessing algoritma Zhu-Takaoka membangun tabel bad
character 2 dimensi karena algoritma tersebut menghitung untuk pasangan karakter.
Kompleksitas waktu dari fase preprocessing adalah O(m+o2) dankompleksitas waktu
fase pencarian adalah O(mn) (Bhandari & Kumar 2014).
Proses inti pencarian Algoritma Zhu-Takaoka yaitu dilakukan dengan teknik
right-to-left scan rule. Teknik ini membandingkan pattern yang dicari dengan sumber
teks dimulai dari kanan ke kiri (Michailidis & Margaritis 2009).
Langkah pertama yang dilakukan adalah tahapan preprocessing yaitu
meciptakan
dua
buah
tabel
shif/pergesaran
ztBc
(Zhu-Takaoka
Bad
Character)&bmGs (Boyer-Moore Good Suffixes). Kedua tabel ini diciptakan merujuk
kepada pattern yang akan dicari oleh karena itu jika pattern berubah maka tabel juga
akan berubah. Hasil preprocessing untuk patternMATA terlihat pada tabel 2.1 dan
tabel 2.2.
Universitas Sumatera Utara
12
Tabel 2.1 Zhu-Takaoka Bad Character Table
ztBc
A
M
T
*
A
4
3
1
4
M
2
3
4
4
T
4
3
4
4
*
4
3
4
4
Tabel ztBc berbentuk array dua dimensi yang baris dan kolom diisi sesuai
dengan karakter yang ada pada pattern, tanda *(star) mewakili seluruh karakter yang
tidak ada pada pattern. Tabel inilah yang merupakan hasil modifikasi dari algoritma
Boyer Moore yang memiliki table bad character hanya terdiri dari array satu dimensi.
Tabel 2.2 Boyer-Moore Good Suffixes Table
I
0
1
2
3
x[i]
M
A
T
A
suff[i]
0
1
0
4
bmGs[i]
4
4
2
1
Tahapan selanjutnya adalah tahapan pencarian yaitu dengan menggunakan
teknik right-to-left scan rule. Pencarian dilakukan dengan membandingkan karakter
demi karakter dari mulai karakter paling kanan menuju karakter paling kiri. Jika
terjadi ketidakcocokan karakter, pergeseran akan dilakukan dengan mencari nilai max
antara ztBc dan bmGs, dan apabila semua pattern cocok pergeseran menggunakan
nilai dari bmGs[0]. Indeks dari ztBc diambil dari dua karakter terakhir teks yang
bersesuaian dengan window, sedangkan indeks bmGs diambil dari indeks pattern pada
posisisi karakter yang tidak cocok.
Langkah-langkah pencarian dengan algoritma Zhu-Takaoka adalah sebagai
berikut:
Universitas Sumatera Utara
13
Langkah 1
Tabel 2.3Pencarian pada Teks Langkah ke- 1
Window
A
C
Text
K
A
C
A
Pattern
M
A
T
A
i
0
1
2
3
M
A
T
A
F
A
A
I
Z
A
H
I
Z
A
H
I
Z
A
H
ztBc[ A ][ C ] = 4
bmGs[i] = bmGs[2] = 2
Pergeseran dilakukan sebanyak 4
Langkah 2
Tabel 2.4Pencarian pada Teks Langkah ke- 2
Window
M
A
T
A
Pattern
M
A
T
A
i
0
1
2
3
Text
K
A
C
A
F
A
A
Karakter cocok semua.
Pergeseran dilakukan sebanyak bmGs[0] =2
Langkah 3
Tabel 2.4Pencarian pada Teks Langkah ke- 3
F
Window
Text
K
A
C
Pattern
i
A
M
A
T
A
F
M A
T
A
0
2
3
1
A
A
ztBc[ ][ F ] = 4
bmGs[i] = bmGs[3] = 1
Universitas Sumatera Utara
14
Pergeseran dilakukan sebanyak 4
Langkah 4
Tabel 2.4Pencarian pada Teks Langkah ke- 4
Window
A
C
A
M
A
T
A
F
Z
A
A
I
Z
Pattern
M
A
T
A
i
0
1
2
3
Text
K
I
A
H
ztBc[ I ][ Z ] = 4
bmGs[i] = bmGs[3] = 1
Pergeseran dilakukan sebanyak 4
Terlihat dari hasil langkah empat tidak ditemukan kecocokan pattern dan text maka
dilakukan shif sebesar ztBc[ I ][ Z ] = 4. Karena panjang teks sudah habis maka proses
pencocokan dihentikan. Dari contoh diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa dengan
text KACAMATA FAAIZAH dan pattern MATA menggunakan Algoritma ZhuTakaoka menghasilkan satu pola yang cocok yaitu pada shif ke 4. Banyak komparasi
yang terjadi adalah 8(delapan) kali perbandingan karakter.
2.3. Android
Android adalah suatu sistem operasi yang didesain sebagai platform open source
untuk perangkat mobile berbasis linux yang mencakup sistem operasi, middleware,
dan aplikasi. Android menyediakan platform yang terbuka bagi para pengembang
untuk menciptakan aplikasi mereka. Android menyediakan semua tools dan
framework untuk mengembangkan aplikasi dengan mudah dan cepat. Dengan adanya
Android SDK pengembang aplikasi dapat memulai pembuatan aplikasi pada platform
Android menggunakan bahasa pemrograman Java (Asmono,2013)
Safaat (2012) menyatakan android merupakan platform yang lengkap, terbuka
dan bebas yang artinya :
Universitas Sumatera Utara
15
1.
Lengkap artinya para desainer dapat melakukan pendekatan yang komprehensif
ketika mereka sedang mengembangkan platform android. Sistem operasinya
aman dan banyak menyediakan tools dalam membangun software dan
memungkinkan peluang untuk pengembangan aplikasi
2.
Terbuka artinya platform android disediakan melalui lisensi terbuka (open source)
sehingga pengembang dapat dengan bebas mengembangkan aplikasi.
3.
Bebas artinya tidak ada lisensi atau biaya royalti untuk dikembangkan pada
platform android. Tidak ada biaya keanggotaan diperlukan. Tidak diperlukan
biaya pengujian. Aplikasi android dapat didistribusikan dan diperdagangkan
dalam bentuk apapun.
4.
Aplikasi android sendiri dikembangkan pada sistem operasi berikut :
a. Windows XP.
b. Vista/Seven.
c. Mac OS X (Mac OS X 10.4.8 atau lebih baru).
d. Linux.
2.4
Penelitian yang Relevan
Berikut ini beberapa penelitian yang relevan dengan penelitian ini:
1.
Puji Pra Ramdhani (2012) dalam skripsi yang berjudul Analisis Perbandingan
Performansi Algoritma Zhu-Takaoka dan Karp-Rabin pada Pencarian Kata di
Rumah Buku Baca Sunda. Dengan melakukan analisis perbandingan performansi
dari algoritma Karp-Rabin dan algoritma Zhu-Takaoka maka akan dapat
diketahui cara kerja dan performansi dalam kecepatan dan ketepatan dari kedua
algoritma tersebut. Agar selanjutnya algoritma yang lebih mangkus dapat
digunakan pada perangkat lunak pencocokan kata.
2.
Abraham Khrisnandi Wicaksono (2015) dalam skripsi yang berjudul
Perbandingan Algoritma Horspool dan Agoritma Zhu-Takaoka Dalam Pencarian
String Berbasis Desktop. Pencarian string adalah proses pencarian dengan
menggunakan indeks untuk menemukan teks yang dapat membantu dalam sistem
Universitas Sumatera Utara
16
pencarian informasi. Melanjutkan penelitian sebelumnya, penelitian ini
menggunakan algoritma Horspool dan Zhu-Takaoka untuk menemukan kinerja
masing-masing algoritma ini dalam mencari pola dalam teks.
Universitas Sumatera Utara