Analisis dan Perbandingan Algoritma L-Queue dan Algoritma Floyd Dalam Penentuan Lintasan Terpendek Pada Graph
13
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Pencarian lintasan terpendek dari satu titik ke titik lain adalah masalah yang
sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Berbagai kalangan menemui
permasalahan serupa dengan variasi berbeda, contohnya seorang supir taksi yang
mencari jalur terpendek untuk mengantar penumpangnya yang terburu-buru, atau
seorang salesman yang mencari jalur terpendek untuk pengaturan rute kunjungan
kerjanya.
Seiring perkembangan zaman, ilmu dan teknologi permasalahan pencarian
jalur terpendek ke suatu tempat dapat diselesaikan dengan suatu model
matematika, agar permasalahan tersebut dapat terselesaikan dengan lebih mudah.
Model matematika tersebut akan dibawa kedalam suatu cabang ilmu matematika,
untuk pencarian jalur lintasan terpendek cabang ilmu matematika yang terkait
adalah teori graph .
Dalam penyelesaian teori graph dalam penentuan jalur lintasan terpendek
dibutuhkan suatu algoritma untuk menyelesaikannya, terdapat banyak algoritma
dalam penyelsaian masalah pencarian lintasan terpendek seperti algoritma
Dijkstra, Bellman-Ford, A*, Floyd, dan sebagainya.
Pada penelitian kali ini penulis akan meneliti pencarian jalur terpendek
dengan menggunakan algoritma Floyd dan L-Queue. Algoritma Floyd adalah
salah satu metode untuk mencari jalan terpendek dalam graph berbobot .
Algoritma ini adalah salah satu varian dari pemrograman dinamis, yaitu suatu
metode yang melakukan pemecahan masalah dengan memandang solusi yang
akan diperoleh sebagai suatu keputusan yang saling terkait(Khan,2014). Artinya
Universitas Sumatera Utara
14
solusi-solusi tersebut dibentuk dari solusi yang berasal dari tahap sebelumnya dan
ada kemungkinan solusinya lebih dari satu.
Sedangkan algoritma L-queue adalah algoritma yang efisien dalam pencarian
jalur terpendek, algoritma ini merupakan pengembangan dari algoritma BellmanFord-Moore. Algoritma ini menggunakan prinsip FIFO (First In First Out) dalam
penyelesaiannya (Francois, 1991).
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka rumusan masalah yang dapat diambil
adalah :
1. Bagaimana cara kerja pencarian rute terpendek menggunakan algoritma LQueue dan algoritma Floyd ?
2. Bagaimana perbandingan efisiensi algoritma L-Queue dan algoritma
Floyd dalam lintasan terpendek (shortest path) dari sisi running time-nya ?
1.3
Ruang Lingkup Masalah
Ruang Lingkup masalah yang diangkat adalah sebagai berikut:
1. Dalam kasus ini yang diteliti yaitu graph terhubung (Connected Graph).
2. Menggunakan graph dinamis.
3. Bobot yang digunakan adalah jarak.
4. Perhitungan dilakukan dengan membandingkan running time dan hasil
(result) pencarian lintasan terpendek masing-masing algoritma L-Queue
dan algoritma Floyd.
5. Perhitungan dilakukan dengan membandingkan kesesuaian kompleksitas
Big Ɵ (theta) dengan hasil real running time dalam milisekon.
6. Aplikasi ini Offline.
7. Aplikasi dibuat dengan bahasa pemrograman C# .
Universitas Sumatera Utara
15
1.4
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah:
1.
Membandingkan algoritma L-queue dan algoritma Floyd untuk
mendapatkan jalur terpendek yang paling efektif dengan menggunakan
bantuan bahasa pemrograman Python dan C#.
2. Membandingkan performansi antara kedua algoritma pencarian, yaitu
algoritma L-Queue dan algoritma Floyd, untuk menyelesaikan Shortest
Path Problem, dengan melakukan pengujian terhadap graph.
1.5
Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dapat dihasilkan dari penelitian ini adalah untuk
membantu user mengetahui perbandingan cara kerja algoritma L-Queue dan
algoritma Floyd dalam pemecahan kasus jalur terpendek
1.6
Metode Penelitian
Penelitian ini menerapkan beberapa metode penelitian sebagai berikut:
1. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi yang diperlukan dalam
penelitian. Hal ini dilakukan untuk memperoleh informasi dan data yang
diperlukan untuk penulisan skripsi ini. referensi yang digunakan dapat berupa
buku, jurnal, artikel, situs internet yang berkaitan dengan penelitian ini.
2. Pengumpulan dan Analisis Data
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan dan analisa data yang
berhubungan dengan penelitian ini seperti fungsi algoritma Floyd dan LQueue dapat menentukan lintasan terpendek dari satu tempat ke tempat
lainnya.
3. Perancangan Sistem
Merancang sistem sesuai dengan rencana yang telah ditentukan, yaitu meliputi
perancangan desain awal seperti perancangan tampilan Gui(Graphic User
Universitas Sumatera Utara
16
Interface). Proses perancangan ini berdasarkan pada batasan masalah dari
penelitian ini.
4. Implementasi Sistem
Pada Penyelesaian desain yang telah dirancang, baik sistem, dan Graphic User
Interface.
5. Pengujian Sistem
Pada tahap ini akan dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah
dikembangkan.
6. Dokumentasi Sistem
Melakukan pembuatan dokumentasi sistem mulai dari tahap awal hingga
pengujian sistem, untuk selanjutnya dibuat dalam bentuk laporan
penelitian (skripsi).
1.7
Sistematika Penulisan
Agar pembahasan lebih sistematis, maka tulisan ini dibuat dalam lima bab, yaitu :
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang penelitian judul skripsi
“Analisis dan Perbandingan Algoritma L-Queue dan Floyd Dalam
Penentuan Lintasan Terpendek Pada Graph”. Rumusan masalah, batasan
masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian, tinjauan
pustaka dan sistematika penulisan skripsi.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Bab ini membahas tentang teori-teori yang berhubungan dengan lintasan
terpendek, teori graph, algoritma lintasan terpendek, running time dan
sebagainya.
Universitas Sumatera Utara
17
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Berisi tentang uraian analisis mengenai proses kerja dari pencarian
lintasan terpendek menggunakan algoritma L-Queue dan algoritma Floyd
pada graph yang terdiri dari flowchart, Unified Modeling Language
(UML) serta perancangan antarmuka pengguna.
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Pada tahap ini dilakukan pembuatan sistem dan coding sesuai dengan
analisis dan perancangan, kemudian melakukan pengujian sistem.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Bab terakhir akan memuat kesimpulan isi dari keseluruhan uraian dari
bab-bab sebelumnya dan saran-saran dari hasil yang diperoleh yang
diharapkan dapat bermanfaat dalam pengembangan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Pencarian lintasan terpendek dari satu titik ke titik lain adalah masalah yang
sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Berbagai kalangan menemui
permasalahan serupa dengan variasi berbeda, contohnya seorang supir taksi yang
mencari jalur terpendek untuk mengantar penumpangnya yang terburu-buru, atau
seorang salesman yang mencari jalur terpendek untuk pengaturan rute kunjungan
kerjanya.
Seiring perkembangan zaman, ilmu dan teknologi permasalahan pencarian
jalur terpendek ke suatu tempat dapat diselesaikan dengan suatu model
matematika, agar permasalahan tersebut dapat terselesaikan dengan lebih mudah.
Model matematika tersebut akan dibawa kedalam suatu cabang ilmu matematika,
untuk pencarian jalur lintasan terpendek cabang ilmu matematika yang terkait
adalah teori graph .
Dalam penyelesaian teori graph dalam penentuan jalur lintasan terpendek
dibutuhkan suatu algoritma untuk menyelesaikannya, terdapat banyak algoritma
dalam penyelsaian masalah pencarian lintasan terpendek seperti algoritma
Dijkstra, Bellman-Ford, A*, Floyd, dan sebagainya.
Pada penelitian kali ini penulis akan meneliti pencarian jalur terpendek
dengan menggunakan algoritma Floyd dan L-Queue. Algoritma Floyd adalah
salah satu metode untuk mencari jalan terpendek dalam graph berbobot .
Algoritma ini adalah salah satu varian dari pemrograman dinamis, yaitu suatu
metode yang melakukan pemecahan masalah dengan memandang solusi yang
akan diperoleh sebagai suatu keputusan yang saling terkait(Khan,2014). Artinya
Universitas Sumatera Utara
14
solusi-solusi tersebut dibentuk dari solusi yang berasal dari tahap sebelumnya dan
ada kemungkinan solusinya lebih dari satu.
Sedangkan algoritma L-queue adalah algoritma yang efisien dalam pencarian
jalur terpendek, algoritma ini merupakan pengembangan dari algoritma BellmanFord-Moore. Algoritma ini menggunakan prinsip FIFO (First In First Out) dalam
penyelesaiannya (Francois, 1991).
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka rumusan masalah yang dapat diambil
adalah :
1. Bagaimana cara kerja pencarian rute terpendek menggunakan algoritma LQueue dan algoritma Floyd ?
2. Bagaimana perbandingan efisiensi algoritma L-Queue dan algoritma
Floyd dalam lintasan terpendek (shortest path) dari sisi running time-nya ?
1.3
Ruang Lingkup Masalah
Ruang Lingkup masalah yang diangkat adalah sebagai berikut:
1. Dalam kasus ini yang diteliti yaitu graph terhubung (Connected Graph).
2. Menggunakan graph dinamis.
3. Bobot yang digunakan adalah jarak.
4. Perhitungan dilakukan dengan membandingkan running time dan hasil
(result) pencarian lintasan terpendek masing-masing algoritma L-Queue
dan algoritma Floyd.
5. Perhitungan dilakukan dengan membandingkan kesesuaian kompleksitas
Big Ɵ (theta) dengan hasil real running time dalam milisekon.
6. Aplikasi ini Offline.
7. Aplikasi dibuat dengan bahasa pemrograman C# .
Universitas Sumatera Utara
15
1.4
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah:
1.
Membandingkan algoritma L-queue dan algoritma Floyd untuk
mendapatkan jalur terpendek yang paling efektif dengan menggunakan
bantuan bahasa pemrograman Python dan C#.
2. Membandingkan performansi antara kedua algoritma pencarian, yaitu
algoritma L-Queue dan algoritma Floyd, untuk menyelesaikan Shortest
Path Problem, dengan melakukan pengujian terhadap graph.
1.5
Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dapat dihasilkan dari penelitian ini adalah untuk
membantu user mengetahui perbandingan cara kerja algoritma L-Queue dan
algoritma Floyd dalam pemecahan kasus jalur terpendek
1.6
Metode Penelitian
Penelitian ini menerapkan beberapa metode penelitian sebagai berikut:
1. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi yang diperlukan dalam
penelitian. Hal ini dilakukan untuk memperoleh informasi dan data yang
diperlukan untuk penulisan skripsi ini. referensi yang digunakan dapat berupa
buku, jurnal, artikel, situs internet yang berkaitan dengan penelitian ini.
2. Pengumpulan dan Analisis Data
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan dan analisa data yang
berhubungan dengan penelitian ini seperti fungsi algoritma Floyd dan LQueue dapat menentukan lintasan terpendek dari satu tempat ke tempat
lainnya.
3. Perancangan Sistem
Merancang sistem sesuai dengan rencana yang telah ditentukan, yaitu meliputi
perancangan desain awal seperti perancangan tampilan Gui(Graphic User
Universitas Sumatera Utara
16
Interface). Proses perancangan ini berdasarkan pada batasan masalah dari
penelitian ini.
4. Implementasi Sistem
Pada Penyelesaian desain yang telah dirancang, baik sistem, dan Graphic User
Interface.
5. Pengujian Sistem
Pada tahap ini akan dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah
dikembangkan.
6. Dokumentasi Sistem
Melakukan pembuatan dokumentasi sistem mulai dari tahap awal hingga
pengujian sistem, untuk selanjutnya dibuat dalam bentuk laporan
penelitian (skripsi).
1.7
Sistematika Penulisan
Agar pembahasan lebih sistematis, maka tulisan ini dibuat dalam lima bab, yaitu :
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang penelitian judul skripsi
“Analisis dan Perbandingan Algoritma L-Queue dan Floyd Dalam
Penentuan Lintasan Terpendek Pada Graph”. Rumusan masalah, batasan
masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian, tinjauan
pustaka dan sistematika penulisan skripsi.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Bab ini membahas tentang teori-teori yang berhubungan dengan lintasan
terpendek, teori graph, algoritma lintasan terpendek, running time dan
sebagainya.
Universitas Sumatera Utara
17
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Berisi tentang uraian analisis mengenai proses kerja dari pencarian
lintasan terpendek menggunakan algoritma L-Queue dan algoritma Floyd
pada graph yang terdiri dari flowchart, Unified Modeling Language
(UML) serta perancangan antarmuka pengguna.
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Pada tahap ini dilakukan pembuatan sistem dan coding sesuai dengan
analisis dan perancangan, kemudian melakukan pengujian sistem.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Bab terakhir akan memuat kesimpulan isi dari keseluruhan uraian dari
bab-bab sebelumnya dan saran-saran dari hasil yang diperoleh yang
diharapkan dapat bermanfaat dalam pengembangan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara