Macam-macam Algoritma, Pengertian dan Contohnya

Algoritma adalah urutan langkah-langkah terstruktur yang dirancang untuk menyelesaikan suatu masalah atau tugas tertentu. Dalam komputasi dan pemrograman, algoritma adalah panduan yang jelas dan logis yang mendefinisikan langkah-langkah yang harus diikuti oleh komputer untuk mencapai hasil yang diinginkan.

Pengertian ini mencakup konsep utama dari algoritma:

1. Urutan Langkah-langkah:

Algoritma memiliki urutan langkah-langkah yang terorganisir dan terstruktur. Setiap langkah memiliki tujuan tertentu yang harus dicapai.

2. Menyelesaikan Masalah:

Algoritma digunakan untuk menyelesaikan masalah atau tugas tertentu. Masalah ini bisa bervariasi, dari mengurutkan angka dalam daftar hingga menghitung jalur terpendek dalam peta.

3. Solusi Logis:

Algoritma harus memiliki langkah-langkah yang masuk akal dan logis. Setiap langkah harus bergantung pada langkah sebelumnya dan mengarah pada langkah berikutnya.

4. Reproduksi Reproduksi:

Algoritma dapat direplikasi oleh manusia atau komputer. Langkah-langkahnya harus cukup jelas sehingga siapa pun yang mengikuti algoritma tersebut akan mencapai hasil yang sama.

5. Hasil yang Dapat Diprediksi:

Algoritma yang benar harus memberikan hasil yang konsisten dan dapat diprediksi ketika diberikan input yang sama.

6. Keterbatasan Waktu dan Sumber Daya:

Algoritma biasanya memiliki batasan waktu dalam menyelesaikan tugas. Kualitas algoritma juga dinilai berdasarkan efisiensi penggunaan sumber daya seperti waktu dan memori.

7. Abstraksi:

Algoritma bisa diwakili dalam bentuk narasi, diagram alir, atau kode pemrograman. Penting untuk mengkomunikasikan langkah-langkah dengan jelas agar orang atau komputer dapat mengikutinya.

Algoritma adalah dasar dari pemrograman dan komputasi. Ketika merancang atau menerapkan algoritma, tujuan utamanya adalah untuk mencapai solusi yang efisien dan akurat terhadap masalah yang diberikan.

Terdapat berbagai macam algoritma yang digunakan untuk menyelesaikan berbagai masalah dengan pendekatan yang berbeda. Berikut adalah beberapa macam algoritma beserta pengertian dan contohnya:

1. Algoritma Brute Force:

   Pengertian: Algoritma Brute Force mencoba semua kemungkinan solusi untuk menemukan yang benar.

   

   Contoh: Mencari angka terbesar dalam sebuah daftar angka.

   - Mulai dari angka pertama hingga terakhir.

   - Bandingkan angka dengan angka maksimum yang sedang dicari.

   - Jika angka lebih besar dari angka maksimum, perbarui angka maksimum.

2. Algoritma Greedy:

   Pengertian: Algoritma Greedy memilih solusi terbaik pada setiap langkah, tanpa mempertimbangkan konsekuensi jangka panjang.

   

   Contoh: Algoritma Greedy untuk masalah koin terkecil dalam pemberian kembalian.

   - Pilih koin terbesar yang kurang dari atau sama dengan jumlah kembalian.

   - Ulangi langkah ini hingga jumlah kembalian mencapai 0.

3. Algoritma Divide and Conquer:

   Pengertian: Algoritma Divide and Conquer memecah masalah besar menjadi masalah yang lebih kecil, menyelesaikannya secara terpisah, dan menggabungkan solusi tersebut.

   

   Contoh: Algoritma merge sort untuk mengurutkan daftar bilangan.

   - Pisahkan daftar menjadi dua bagian.

   - Urutkan masing-masing bagian secara terpisah (rekursif).

   - Gabungkan dua bagian yang sudah diurutkan menjadi satu daftar terurut.

4. Algoritma Dynamic Programming:

   Pengertian: Algoritma Dynamic Programming memecah masalah menjadi submasalah yang lebih kecil dan menyimpan solusi submasalah tersebut untuk menghindari pengulangan.

   

   Contoh: Algoritma Fibonacci dengan pendekatan dynamic programming.

   - Simpan hasil perhitungan Fibonacci untuk setiap bilangan dalam array.

   - Hitung bilangan Fibonacci dengan mengambil hasil dari array jika sudah pernah dihitung sebelumnya.

5. Algoritma Backtracking:

   Pengertian: Algoritma Backtracking mencoba semua kemungkinan solusi, tetapi menghentikan pencarian begitu ditemukan solusi yang tidak memenuhi syarat.

   

   Contoh: Menyelesaikan teka-teki Sudoku.

   - Coba angka-angka dari 1 hingga 9 pada setiap sel yang kosong.

   - Jika angka memenuhi syarat, lanjutkan ke sel berikutnya. Jika tidak, mundur dan coba angka lain.

6. Algoritma Genetic:

   Pengertian: Algoritma Genetic terinspirasi oleh teori evolusi untuk menemukan solusi terbaik melalui seleksi, reproduksi, dan mutasi.

   

   Contoh: Algoritma genetik untuk mencari solusi optimal dalam masalah perutean (travelling salesman problem).

   - Buat populasi awal dengan solusi acak.

   - Pilih solusi-solusi terbaik untuk reproduksi berdasarkan kualitas.

   - Kombinasikan solusi-solusi untuk menghasilkan keturunan baru.

   - Terapkan mutasi pada solusi-solusi untuk memperkenalkan variasi.

Setiap jenis algoritma memiliki kelebihan dan kekurangan dalam penyelesaian berbagai masalah. Pemilihan jenis algoritma yang tepat tergantung pada sifat dan karakteristik masalah yang ingin dipecahkan.