LINKED LIST History of Linked List Dikembangkan tahun

  • Slides: 54
Download presentation
LINKED LIST

LINKED LIST

History of Linked List • Dikembangkan tahun 1955 -1956 oleh Allen Newell, Cliff Shaw

History of Linked List • Dikembangkan tahun 1955 -1956 oleh Allen Newell, Cliff Shaw dan Herbert Simon di RAND Corporation sebagai struktur data utama untuk bahasa Information Processing Language (IPL). – IPL dibuat untuk mengembangkan program artificial intelligence, seperti pembuatan Chess Solver. • Victor Yngve di Massachusetts Institute of Technology (MIT) juga menggunakan linked list pada natural language processing dan machine transitions pada bahasa pemrograman COMMIT.

Definisi • Linked list : struktur data yang dibangun dari satu atau lebih node

Definisi • Linked list : struktur data yang dibangun dari satu atau lebih node yang menempati alokasi memori secara dinamis. • Node : tempat penyimpanan data yang terdiri dari dua bagian/field. • Field 1 adalah Data, digunakan untuk menyimpan data/nilai. • Field 2 adalah Pointer, untuk menyimpan alamat tertentu.

Linked List • Jika linked list hanya berisi satu node maka pointernya akan menunjuk

Linked List • Jika linked list hanya berisi satu node maka pointernya akan menunjuk ke NULL. • Jika linked list memiliki lebih dari satu node maka pointer menyimpan alamat dari node berikutnya. Sehingga antara node satu dengan node yang lain akan terhubung. Kecuali node paling ujung akan menunjuk ke NULL. • Pointer disebut juga sebagai link.

Array VS Linked List 5

Array VS Linked List 5

Array VS Linked List • Menyimpan koleksi elemen secara noncontiguously. – Elemen dapat terletak

Array VS Linked List • Menyimpan koleksi elemen secara noncontiguously. – Elemen dapat terletak pada lokasi memory yang salin berjauhan. Bandingkan dengan array dimana tiap-tiap elemen akan terletak pada lokasi memory yang berurutan. a b c d e Array representation c a e Linked list representation d b

Array VS Linked List • Mengizinkan operasi penambahan atau penghapusan elemen ditengah-tengah koleksi dengan

Array VS Linked List • Mengizinkan operasi penambahan atau penghapusan elemen ditengah-tengah koleksi dengan hanya membutuhkan jumlah perpindahan elemen yang konstan. – Bandingkan dengan array. Berapa banyak elemen yang harus dipindahkan bila akan menyisipi elemen ditengah-tengah array?

Linked List • Linked list dibedakan menjadi 2 : – Single linked list –

Linked List • Linked list dibedakan menjadi 2 : – Single linked list – Double linked list

Gambaran Struktur Node Single linked-list null Double linked-list null Link atau pointer data

Gambaran Struktur Node Single linked-list null Double linked-list null Link atau pointer data

Single Linked List • Single : artinya pointer-nya hanya satu buah dan satu arah,

Single Linked List • Single : artinya pointer-nya hanya satu buah dan satu arah, yaitu menunjuk ke node sesudahnya. • Node terakhir akan menunjuk ke NULL yang akan digunakan sebagai kondisi berhenti pada saat pembacaan isi linked list. • ilustrasi single linked list yang memiliki 4 node : 10

Ilustrasi Single Linked List • Ilustrasi single linked list pada memory : c a

Ilustrasi Single Linked List • Ilustrasi single linked list pada memory : c a e d b Ekor • Node e tidak menunjuk ke node manapun sehingga pointer dari node e adalah NULL. Dapat disimpulkan bahwa node ini adalah node yang paling belakang (node ekor).

Ilustrasi Single Linked List • Ilustrasi single linked list pada memory : c a

Ilustrasi Single Linked List • Ilustrasi single linked list pada memory : c a e d b Kepala • Karena node tidak ditunjuk oleh node manapun maka node ini adalah node yang paling depan (node kepala).

Ilustrasi Single Linked List • Linked list yang memiliki 4 node, dimana node terakhir

Ilustrasi Single Linked List • Linked list yang memiliki 4 node, dimana node terakhir menunjuk ke NULL. A 0 Kepala A 1 A 2 A 3 Ekor

“Single” Representation class Node { Object data; Node pointer; } Ilustrasi : pointer data

“Single” Representation class Node { Object data; Node pointer; } Ilustrasi : pointer data Penjelasan: • Pembuatan class bernama Node yang berisi 2 field/variabel, yaitu data bertipe Object dan pointer yang bertipe class Node. • Field data : digunakan untuk menyimpan data/nilai pada linked list. Field pointer : digunakan untuk menyimpan alamat node berikutnya.

Pembentukan Obyek Node • Deklarasi atau pembentukan obyek Node menggunakan perintah new. • Bentuknya

Pembentukan Obyek Node • Deklarasi atau pembentukan obyek Node menggunakan perintah new. • Bentuknya adalah : new Node();

Contoh program public class Linked. List 1 { public static void main(String[] args) {

Contoh program public class Linked. List 1 { public static void main(String[] args) { Node head = new Node(); } Ilustrasi : pointer data } head

Pengaksesan Field pada Node • Untuk mengakses field dari node menggunakan object node kemudian

Pengaksesan Field pada Node • Untuk mengakses field dari node menggunakan object node kemudian diikuti dengan tanda. (titik) • Contoh : – Mengakses data dari head perintahnya : head. data; – Mengakses pointer dari head perintahnya : head. pointer;

Contoh program public class Linked. List 1 { Ilustrasi : public static void main(String[]

Contoh program public class Linked. List 1 { Ilustrasi : public static void main(String[] args) { null Node head = new Node(); null System. out. println(“data : " + head. data); System. out. println("pointer: " + head. pointer); } } head Output :

Pengisian Data pada Field • Untuk mengisikan data pada field digunakan operator assigment (=).

Pengisian Data pada Field • Untuk mengisikan data pada field digunakan operator assigment (=). • Contoh : memberikan data “A” pada head perintahnya adalah : head. data = “A”;

Contoh program public class Linked. List 1 { Ilustrasi : } Output : public

Contoh program public class Linked. List 1 { Ilustrasi : } Output : public static void main(String[] args) { null Node head= new Node(); A head. data = "A"; System. out. println(“data : " + head. data); System. out. println("pointer: " + head. pointer); } head

Pointer Head • Untuk mengingat node yg paling depan (node kepala) digunakan sebuah pointer

Pointer Head • Untuk mengingat node yg paling depan (node kepala) digunakan sebuah pointer yang akan menyimpan alamat dari node depan. • Pointer ini biasanya diberi nama head

Pointer Tail • Untuk mengingat node yg paling belakang (node ekor) digunakan sebuah pointer

Pointer Tail • Untuk mengingat node yg paling belakang (node ekor) digunakan sebuah pointer yang akan menyimpan alamat dari node belakang. • Pointer ini biasanya diberi nama tail

Contoh • Linked list yang memiliki 4 node : A 0 head A 1

Contoh • Linked list yang memiliki 4 node : A 0 head A 1 A 2 A 3 tail

Operasi Linked List 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Inisialisasi is. Empty

Operasi Linked List 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Inisialisasi is. Empty size Penambahan Penghapusan Penyisipan Pencarian Pengaksesan

Class Node Constructor 1 public class Node { Object data; Node pointer; Node() {

Class Node Constructor 1 public class Node { Object data; Node pointer; Node() { } Node(Object data) { this. data = data; } Node(Object data, Node pointer) { this. data = data; this. pointer = pointer; } } null Constructor 2 null element Constructor 3 next element

(1) inisialisasi • Proses ini digunakan untuk mendeklarasi sekaligus memberikan nilai awal (inisialisasi) pada

(1) inisialisasi • Proses ini digunakan untuk mendeklarasi sekaligus memberikan nilai awal (inisialisasi) pada pointer head dan tail. • Nilai awal kedua pointer tersebut adalah NULL. Yang menandakan bahwa linked list dalam kondisi kosong (belum ada node yang terbentuk) Node head, tail; void inisialisasi() { head=tail=null; }

(2)is. Empty • Digunakan untuk mengetahui linked dalam kondisi kosong. • Kondisi kosong :

(2)is. Empty • Digunakan untuk mengetahui linked dalam kondisi kosong. • Kondisi kosong : jika size = 0 atau jika head=tail=null. boolean is. Empty() { return size==0; }

(3) size • Digunakan untuk mengetahui banyak node pada linked list. • Size akan

(3) size • Digunakan untuk mengetahui banyak node pada linked list. • Size akan bertambah 1 setiap ada node baru yang ditambahkan pada linked list. • Size akan berkurang 1 setiap ada penghapusan node. int size() { return size; }

(4) Penambahan • Dibedakan menjadi : 1. Penambahan dari depan 2. Penambahan dari belakang

(4) Penambahan • Dibedakan menjadi : 1. Penambahan dari depan 2. Penambahan dari belakang 3. Penambahan setelah node tertentu 4. Penambahan sebelum node tertentu

Penambahan dari Depan • Jika kondisi awal node kosong maka head dan tail akan

Penambahan dari Depan • Jika kondisi awal node kosong maka head dan tail akan sama-sama menunjuk ke node input. • Jika pada linked list telah ada node, maka head akan menunjuk ke node input (hanya head yang bergerak). void add. First(Node input){ if (is. Empty()){ head=input; tail=input; } else { input. pointer = head; head = input; } size++; }

Ilustrasi : add. First(x) Node input Menambahkan X pada lokasi paling depan. x Kondisi

Ilustrasi : add. First(x) Node input Menambahkan X pada lokasi paling depan. x Kondisi awal pada linked list : a b c d head Setelah penambahan node x didepan: x head a b c d

Penambahan dari Belakang • Jika kondisi awal node kosong maka head dan tail akan

Penambahan dari Belakang • Jika kondisi awal node kosong maka head dan tail akan sama-sama menunjuk ke node input. • Jika pada linked list telah ada node, maka tail akan menunjuk ke node input (hanya tail yang bergerak). void add. Last(Node input){ if (is. Empty()){ head = input; tail = input; } else { tail. pointer = input; tail = input; } size++; }

Ilustrasi : add. Last(x) Node input menambahkan X pada akhir list : x Kondisi

Ilustrasi : add. Last(x) Node input menambahkan X pada akhir list : x Kondisi awal pada linked list : a b c d tail Setelah penambahan node x dibelakang : a b c x d tail

Contoh program public class Test. Linked. List { public static void main(String[] args) {

Contoh program public class Test. Linked. List { public static void main(String[] args) { Linked. List 1 list = new Linked. List 1(); System. out. println("head : " + list. head); System. out. println("tail : " + list. tail); list. add. First(new Node()); System. out. println("head : " + list. head); System. out. println("tail : " + list. tail); list. add. Last(new Node()); System. out. println("head : " + list. head); System. out. println("tail : " + list. tail); } }

output head : null tail : null head : asd. Node@42 e 816 tail

output head : null tail : null head : asd. [email protected] e 816 tail : asd. [email protected] e 816 head : asd. [email protected] b 1 tail : asd. [email protected] d 11

Penambahan setelah Node tertentu • Dilakukan pencarian node yang memiliki data yang sama dengan

Penambahan setelah Node tertentu • Dilakukan pencarian node yang memiliki data yang sama dengan key. void insert. After(Object key, Node input){ Node temp = head; do{ if(temp. data==key){ input. pointer = temp. pointer; temp. pointer = input; size++; System. out. println("Insert data is succeed. "); break; } temp = temp. pointer; }while (temp!=null); }

Ilustrasi : Insert After(a) a b c d temp Menyisipkan X pada lokasi setelah

Ilustrasi : Insert After(a) a b c d temp Menyisipkan X pada lokasi setelah temp. a x temp x b c d

Penambahan sebelum Node tertentu void insert. Before(Object key, Node input){ Node temp = head;

Penambahan sebelum Node tertentu void insert. Before(Object key, Node input){ Node temp = head; while (temp != null){ if ((temp. data == key)&&(temp == head)) { this. add. First(input); System. out. println("Insert data is succeed. "); break; } else if (temp. pointer. data == key) { input. pointer = temp. pointer; temp. pointer = input; System. out. println("Insert data is succeed. "); break; } temp = temp. pointer; } }

(5) Penghapusan • Dibedakan menjadi : 1. Hapus node depan 2. Hapus node belakang

(5) Penghapusan • Dibedakan menjadi : 1. Hapus node depan 2. Hapus node belakang 3. Hapus node tertentu

Hapus node depan void remove. First(){ Node temp = head; if (!is. Empty()){ if

Hapus node depan void remove. First(){ Node temp = head; if (!is. Empty()){ if (head == tail) head = tail = null; else { temp = temp. pointer; head = temp; temp = null; } size--; } else System. out. println("Data is empty!"); }

Hapus node belakang void remove. Last(){ Node temp = head; if (!is. Empty()){ if

Hapus node belakang void remove. Last(){ Node temp = head; if (!is. Empty()){ if (tail == head){ head = tail = null; } else { while (temp. pointer != tail){ temp = temp. pointer; } temp. pointer = null; tail = temp; temp = null; } size--; } else System. out. println("Data is empty!"); }

Hapus node tertentu void remove(Object key){ Node temp = head; if (!is. Empty()){ while

Hapus node tertentu void remove(Object key){ Node temp = head; if (!is. Empty()){ while (temp != null){ if (temp. pointer. data == key){ temp. pointer = temp. pointer; if(temp. pointer == null) tail=temp; break; } else if ((temp. data == key)&&(temp == head)){ this. remove. First(); break; } temp = temp. pointer; } } else System. out. println("Data is empty!"); size--; }

Linked Lists: menghapus elemen X • Proses menghapus dilakukan dengan mengabaikan elemen yang hendak

Linked Lists: menghapus elemen X • Proses menghapus dilakukan dengan mengabaikan elemen yang hendak dihapus dengan cara melewati pointer (reference) dari elemen tersebut langsung pada elemen selanjutnya. • Elemen x dihapus dengan meng-assign field next pada elemen a dengan alamat b. a x b temp a Hasil akhir : temp b

Langkah-langkah menghapus elemen a x b temp • Tidak ada elemen lain yang menyimpan

Langkah-langkah menghapus elemen a x b temp • Tidak ada elemen lain yang menyimpan alamat node x. • Node x tidak bisa diakses lagi. • Java Garbage Collector akan membersihkan alokasi memory yang tidak dipakai lagi atau tidak bisa diakses. • Dengan kata lain, menghapus node x.

Pengaksesan • Digunakan untuk mencetak data seluruh node mulai dari yang paling depan sampai

Pengaksesan • Digunakan untuk mencetak data seluruh node mulai dari yang paling depan sampai ketemu NULL. public void print() { Node p = head; while (p != null) { System. out. println (p. data); p = p. pointer; } }

Operasi Linked List dengan Index 1. 2. 3. 4. Pengaksesan data node Penambahan data

Operasi Linked List dengan Index 1. 2. 3. 4. Pengaksesan data node Penambahan data Penghapusan data Pengaksesan index

Method check. Index(int index) void check. Index(int index) { if (index < 0 ||

Method check. Index(int index) void check. Index(int index) { if (index < 0 || index >= size) throw new Index. Out. Of. Bounds. Exception ("index = " + index + " size = " + size); }

Method get(int index) public Object get(int index) { check. Index(index); Node current. Node =

Method get(int index) public Object get(int index) { check. Index(index); Node current. Node = head; for (int i = 0; i < index; i++) current. Node = current. Node. pointer; return current. Node. data; }

Method index. Of(Object the. Element) public int index. Of(Object the. Element) { // search

Method index. Of(Object the. Element) public int index. Of(Object the. Element) { // search the chain for the. Element Node current. Node = head; int index = 0; // index of current. Node while (current. Node != null && !current. Node. data. equals(the. Element)) { // move to next node current. Node = current. Node. pointer; index++; } // make sure we found matching element if (current. Node == null) return -1; else return index; }

Method remove(int index) public Object remove(int index) { check. Index(index); Object removed. Element; if

Method remove(int index) public Object remove(int index) { check. Index(index); Object removed. Element; if (index == 0) // remove first node { removed. Element = head. data; head = head. pointer; } else { // use q to get to predecessor of desired node Node q = head; for (int i = 0; i < index - 1; i++) q = q. pointer; removed. Element = q. pointer. data; q. pointer = q. pointer; // remove desired node tail=q; } size--; return removed. Element; }

Method add(int index, Object the. Element) public void add(int index, Object the. Element) {

Method add(int index, Object the. Element) public void add(int index, Object the. Element) { if (index < 0 || index > size) // invalid list position throw new Index. Out. Of. Bounds. Exception ("index = " + index + " size = " + size); if (index == 0) // insert at front head = new Node(the. Element, head); else { // find predecessor of new element Node p = head; for (int i = 0; i < index - 1; i++) p = p. pointer; // insert after p p. pointer = new Node(the. Element, p. pointer); } size++; }

Latihan 1. Buatlah program dari 4 node berikut dengan kondisi awal linked list kosong:

Latihan 1. Buatlah program dari 4 node berikut dengan kondisi awal linked list kosong: 100 • • • 200 300 400 Tambahkan node baru dengan data 500 dari belakang. Tambahkan node baru dengan data 50 dari depan. Tambahkan node dengan data 250 setelah node 200. Hapus node depan. Selanjutnya hapus node belakang. Selanjutnya hapus node yg memiliki data 300. Akses semua data dari seluruh node tersebut dari node yg paling depan ke belakang.

Latihan 2. Buatlah method untuk mengakses semua data pada single linked list. 3. Buatlah

Latihan 2. Buatlah method untuk mengakses semua data pada single linked list. 3. Buatlah method untuk replace data pada single linked list. Gunakan pengaksesan index pada node.

Sumber • Arna Fariza, “Algoritma Struktur Data : Double Linked List”, PENS-ITS, Surabaya 54

Sumber • Arna Fariza, “Algoritma Struktur Data : Double Linked List”, PENS-ITS, Surabaya 54