201410370311140_Bayu Firmansyah_ASD 4

Dokumen Laboratorium Teknik Informatika UMM @ 2015 Laporan Modul Praktikum Algoritma dan Struktur Data By. [201410370311140] [Bayu Firmansyah]

Pengampu :

[Yufis Azhar, Skom]

Nama:

[201410370311140] [Bayu Firmansyah[

Laporan Praktikum Algoritma &

Struktur Data

Modul [4]

[BINARY TREE & BINARY SEARCH

TREE (BST)]

Daftar Isi :

1. Deskripsi Praktikum

2. Perangkat Lunak

3. Teori Penunjang

4. Prosedur Pelaksanaan

5. Hasil Soal Latihan Dan Penjelasan

6. Implementasi dan Hasil Praktikum

7. Kesimpulan


Daftar Isi:

1. Deskripsi Praktikum ...................................................................................................................... 3

2. Perangkat Lunak ............................................................................................................................ 3

3. Teori Penunjang ............................................................................................................................. 3

4. Prosedur Pelaksanaan .................................................................................................................... 4

6. Implementasi dan Hasil Praktikum ............................................................................................ 19

7. Kesimpulan ................................................................................................................................... 30


1. Deskripsi Praktikum

Mahasiswa mampu :

1. Memahami struktur pohon tree sebagai model penyimpanan data.

2. Memahami cara menyimpan dan mengakses elemen dari sebuah struktur pohon biner.

3. Memahami struktur pohon biner dalam versi linked list.

4. Memahami operasi-operasi standar yang terkait dengan pohon biner.

2. Perangkat Lunak

1. Java JDK

2. Netbeans

3. Teori Penunjang

Tree adalah kumpulan element yang saling terhubung secara hirarki (one to many). Tree

terdiri dari root (akar), path (cabang), dan leaf (daun). Element pada tree yaitu berupa node.

Sebuah node hanya boleh memiliki satu induk/parent. Kecuali root, tidak memiliki

induk/parent. Setiap node dapat memiliki nol atau banyak cabang anak (one to many). Node

yang tidak memiliki cabang anak disebut daun.

Root (Node Root) adalah node yang memiliki hirarki tertinggi, yang pertama kali dibentuk

sehingga tidak memiliki parent (node induk). Penelusuran path tiap node dimulai dari root.

Subtree adalah node-node lain dibawah root yang saling terhubung satu sama lain secara

hirarki.


Path merupakan percabangan dari satu node ke node lainnya. Setiap node dapat memiliki

lebih dari satu cabang node atau tidak sama sekali memiliki cabang.

Leaf adalah node pada tree yang terletak pada pangkal dan tidak memiliki cabang ke

element node lainnya. Dalam artian leaf terdapat pada hirarki terbawah pada sebuah tree.

Istilah pada Tree antara lain:

4. Prosedur Pelaksanaan

Prosedur pelaksanaan praktikum adalah sebagai berikut :

1. Mahasiswa mencoba latihan yang ada pada modul praktikum

2. Mahasiswa menganalisa hasil dari program pada latihan yang telah dijalankan

3. Mahasiswa mengerjakan tugas latihan dan praktikum yang diberikan

4. Mahasiswa mendemonstrasikan program tugas praktikum yang telah

dikerjakan pada dosen/assisten

5. Mahasiswa membuat laporan dari tugas yang telah dikerjakan

6. Upload laporan melalui e-labit.umm.ac.id.


5. Hasil Soal Latihan Dan Penjelasan

1. Interface BinaryTree

import java.lang.reflect.*;

public interface BinaryTree

{

public boolean isEmpty();

public Object root();

public void makeTree(Object root, Object left, Object right);

public BinaryTree removeLeftSubtree();

public BinaryTree removeRightSubtree();

public void preOrder(Method visit);

public void inOrder(Method visit);

public void postOrder(Method visit);

public void levelOrder(Method visit);

}

2. Class BinaryTreeNode

public class BinaryTreeNode

{

// package visible data members

Object element;

BinaryTreeNode leftChild; // left subtree

BinaryTreeNode rightChild; // right subtree

// constructors

public BinaryTreeNode() {}

public BinaryTreeNode(Object theElement)

{element = theElement;}

public BinaryTreeNode(Object theElement,BinaryTreeNode

theleftChild,BinaryTreeNode therightChild)

{

element = theElement;

leftChild = theleftChild;

rightChild = therightChild;

}

// accessor methods

public BinaryTreeNode getLeftChild() {return leftChild;}

public BinaryTreeNode getRightChild() {return rightChild;}

public Object getElement() {return element;}

// mutator methods

public void setLeftChild(BinaryTreeNode theLeftChild)


{leftChild = theLeftChild;}

public void setRightChild(BinaryTreeNode theRightChild)

{rightChild = theRightChild;}

public void setElement(Object theElement)

{element = theElement;}

// output method

public String toString()

{return element.toString();}

}

3. Class LinkedBinaryTree

import java.lang.reflect.*;

public class LinkedBinaryTree implements BinaryTree

{

// instance data member

BinaryTreeNode root; // root node

// class data members

static Method visit; // visit method to use during a traversal

static Object [] visitArgs = new Object [1];

// parameters of visit method

static int count; // counter

static Class [] paramType = {BinaryTreeNode.class};

// type of parameter for visit

static Method theAdd1; // method to increment count by 1

static Method theOutput; // method to output node element

// method to initialize class data members

static

{

try

{

Class lbt = LinkedBinaryTree.class;

theAdd1 = lbt.getMethod("add1", paramType);

theOutput = lbt.getMethod("output", paramType);

}

catch (Exception e) {}

// exception not possible

}

// only default constructor available

// class methods

/** visit method that outputs element */


public static void output(BinaryTreeNode t)

{System.out.print(t.element + " ");}

/** visit method to count nodes */

public static void add1(BinaryTreeNode t)

{count++;}

// instance methods

/** @return true iff tree is empty */

public boolean isEmpty()

{return root == null;}

/** @return root element if tree is not empty

* @return null if tree is empty */

public Object root()

{return (root == null) ? null : root.element;}

/** set this to the tree with the given root and subtrees

* CAUTION: does not clone left and right */

public void makeTree(Object root, Object left, Object right)

{

this.root = new BinaryTreeNode(root,

((LinkedBinaryTree) left).root,

((LinkedBinaryTree) right).root);

}

/** remove the left subtree

* @throws IllegalArgumentException when tree is empty

* @return removed subtree */

public BinaryTree removeLeftSubtree()

{

if (root == null)

throw new IllegalArgumentException("tree is empty");

// detach left subtree and save in leftSubtree

LinkedBinaryTree leftSubtree = new LinkedBinaryTree();

leftSubtree.root = root.leftChild;

root.leftChild = null;

return (BinaryTree) leftSubtree;

}

/** remove the right subtree

* @throws IllegalArgumentException when tree is empty

* @return removed subtree */


public BinaryTree removeRightSubtree()

{

if (root == null)

throw new IllegalArgumentException("tree is empty");

// detach right subtree and save in rightSubtree

LinkedBinaryTree rightSubtree = new LinkedBinaryTree();

rightSubtree.root = root.rightChild;

root.rightChild = null;

return (BinaryTree) rightSubtree;

}

/** preorder traversal */

public void preOrder(Method visit)

{

this.visit = visit;

thePreOrder(root);

}

/** actual preorder traversal method */

static void thePreOrder(BinaryTreeNode t)

{

if (t != null)

{

visitArgs[0] = t;

try {visit.invoke(null, visitArgs);} // visit tree root

catch (Exception e)

{System.out.println(e);}

thePreOrder(t.leftChild); // do left subtree

thePreOrder(t.rightChild); // do right subtree

}

}

/** inorder traversal */

public void inOrder(Method visit)

{

this.visit = visit;

theInOrder(root);

}

/** actual inorder traversal method */

static void theInOrder(BinaryTreeNode t)

{

if (t != null)

{


theInOrder(t.leftChild); // do left subtree

visitArgs[0] = t;


catch (Exception e)


theInOrder(t.rightChild); // do right subtree

}

}

/** postorder traversal */

public void postOrder(Method visit)

{

this.visit = visit;

thePostOrder(root);

}

/** actual postorder traversal method */

static void thePostOrder(BinaryTreeNode t)

{

if (t != null)

{

thePostOrder(t.leftChild); // do left subtree

thePostOrder(t.rightChild); // do right subtree

visitArgs[0] = t;


catch (Exception e)


}

}

/** level order traversal */

public void levelOrder(Method visit)

{

ArrayQueue q = new ArrayQueue();

BinaryTreeNode t = root;

while (t != null)

{

visitArgs[0] = t;


catch (Exception e)


// put t's children on queue

if (t.leftChild != null)

q.put(t.leftChild);

if (t.rightChild != null)


q.put(t.rightChild);

// get next node to visit

t = (BinaryTreeNode) q.remove();

}

}

/** output elements in preorder */

public void preOrderOutput()

{preOrder(theOutput);}

/** output elements in inorder */

public void inOrderOutput()

{inOrder(theOutput);}

/** output elements in postorder */

public void postOrderOutput()

{postOrder(theOutput);}

/** output elements in level order */

public void levelOrderOutput()

{levelOrder(theOutput);}

/** count number of nodes in tree */

public int size()

{

count = 0;

preOrder(theAdd1);

return count;

}

/** test program */

public static void main(String [] args)

{

LinkedBinaryTree a = new LinkedBinaryTree(),

x = new LinkedBinaryTree(),

y = new LinkedBinaryTree(),

z = new LinkedBinaryTree();

y.makeTree(new Integer(1), a, a);

z.makeTree(new Integer(2), a, a);

x.makeTree(new Integer(3), y, z);

y.makeTree(new Integer(4), x, a);

System.out.println("Preorder sequence is ");

y.preOrderOutput();

System.out.println();


System.out.println("Inorder sequence is ");

y.inOrderOutput();


System.out.println("Postorder sequence is ");

y.postOrderOutput();


System.out.println("Level order sequence is ");

y.levelOrderOutput();


System.out.println("Number of nodes = " + y.size());

}

}

Output LinkedBinaryTree :

4. Class ArrayBinaryTree

public class ArrayBinaryTree

{

// data members

static Object [] a; // array that contains the tree

static int last; // position of last element in array a

/** visit method that prints the element in a[i] */

public static void visit(int i)

{System.out.print(a[i] + " ");}


public static void inOrder(Object [] theArray, int theLast)

{

// set static data members


a = theArray;

last = theLast;

// start the recursive traversal method at the root

theInOrder(1);

}

/** actual method to do the inorder traversal */

static void theInOrder(int i)

{// traverse subtree rooted at a[i]

if (i


Output ArrayBinaryTree.java

5. Class BinarySearchTree

/** binary search tree */

//package dataStructures;

public class BinarySearchTree extends

LinkedBinaryTree

{

// top-level nested class

static class Data

{

// data members

Object element; // element in node

Comparable key; // its key

// constructor

Data(Comparable theKey, Object

theElement)

{

key = theKey;

element = theElement;

}

public String toString()

{return element.toString();}

}

/** @return element with specified key

* @return null if no matching element */

public Object get(Object theKey)

{

// pointer p starts at the root and moves

through

// the tree looking for an element with

key theKey

BinaryTreeNode p = root;

Comparable searchKey = (Comparable)

theKey;

while (p != null)

// examine p.element.key


if (searchKey.compareTo(((Data)

p.element).key) < 0)

p = p.leftChild;

else


p.element).key) > 0)

p = p.rightChild;

else // found matching element

return ((Data) p.element).element;

// no matching element

return null;

}

/** insert an element with the specified

key

* overwrite old element if there is already

an

* element with the given key

* @return old element (if any) with key

theKey */

public Object put(Object theKey, Object

theElement)

{

BinaryTreeNode p = root; // search

pointer

BinaryTreeNode pp = null; //

parent of p

Comparable elementKey = (Comparable)

theKey;

// find place to insert theElement

while (p != null)

{// examine p.element.key

pp = p;

// move p to a child

if (elementKey.compareTo(((Data)


p = p.leftChild;

else if (elementKey.compareTo(((Data)

p.element).key) > 0)

p = p.rightChild;

else

{// overwrite element with same key

Object elementToReturn = ((Data)

p.element).element;


((Data) p.element).element =

theElement;

return elementToReturn;

}

}

// get a node for theElement and attach

to pp

BinaryTreeNode r = new BinaryTreeNode

(new Data(elementKey,

theElement));

if (root != null)

// the tree is not empty

if (elementKey.compareTo(((Data)

pp.element).key) < 0)

pp.leftChild = r;

else

pp.rightChild = r;

else // insertion into empty tree

root = r;

return null;

}

/** @return matching element and

remove it

* @return null if no matching element */

public Object remove(Object theKey)

{

Comparable searchKey = (Comparable)

theKey;

// set p to point to node with key

searchKey

BinaryTreeNode p = root, // search

pointer

pp = null; // parent of p

while (p != null && !((Data)

p.element).key.equals(searchKey))

{// move to a child of p

pp = p;



p = p.leftChild;

else

p = p.rightChild;

}


if (p == null) // no element with key

searchKey

return null;

// save element to be removed

Object theElement = ((Data)

p.element).element;

// restructure tree

// handle case when p has two children

if (p.leftChild != null && p.rightChild !=

null)

{// two children

// convert to zero or one child case

// find element with largest key in left

subtree of p

BinaryTreeNode s = p.leftChild,

ps = p; // parent of s

while (s.rightChild != null)

{// move to larger element

ps = s;

s = s.rightChild;

}

// move largest element from s to p

p.element = s.element;

p = s;

pp = ps;

}

// p has at most one child, save this child

in c

BinaryTreeNode c;

if (p.leftChild == null)

c = p.rightChild;

else

c = p.leftChild;

// remove node p

if (p == root) root = c;

else

{// is p left or right child of pp?

if (p == pp.leftChild)

pp.leftChild = c;

else

pp.rightChild = c;

}


return theElement;

}

/** output elements in ascending order of

key */

public void ascend()

{inOrderOutput();}

// test binary search tree class

public static void main(String [] args)

{

BinarySearchTree y = new

BinarySearchTree();

// insert a few elements

y.put(new Integer(1), new

Character('a'));

y.put(new Integer(6), new Character('c'));


Character('b'));


Character('d'));

System.out.println("Elements in

ascending order are");

y.ascend();


// remove an element

System.out.println("Removed element "

+ y.remove(new Integer(4))

+

" with key 4");



y.ascend();


// remove another element



+

" with key 8");



y.ascend();



// remove yet another element



+

" with key 6");



y.ascend();


// try to remove a nonexistent element



+

" with key 6");



y.ascend();


}

}

output class BinarySearchTree :


6. Implementasi dan Hasil Praktikum

no 1 kelas ArrayBinaryTree

/*

* To change this license header, choose License Headers in Project Properties.

* To change this template file, choose Tools | Templates

* and open the template in the editor.

*/

package algodat4;

/**

*

* @author bayu

*/

public class ArrayBinaryTree

{

// data members

static Object [] a; // array that contains the tree

static int last; // position of last element in array a

/** visit method that prints the element in a[i] */

public static void visit(int i)

{System.out.print(a[i] + " ");}


public static void inOrder(Object [] theArray, int theLast)

{


a = theArray;

last = theLast;


theInOrder(1);

}


/** actual method to do the inorder traversal */

static void theInOrder(int i)


if (i


}

public static void postOrder(Object [] theArray, int theLast)

{


a = theArray;

last = theLast;


thePostOrder(1);

}

static void thePostOrder(int i)


if (i


a[5] = new Integer(5);

System.out.println("The elements in inorder are");

inOrder(a, 11);

System.out.println("\nThe elements in postorder are");

postOrder(a, 11);

System.out.println("\nThe elements in preorder are");

preOrder(a, 11);


}

}

No 2 kelas ArrayBinary

/*




*/

package algodat4;

/*




*/

import java.util.Scanner;

/**

*

* @author embah,uyab,sinyo


*/

public class ArrayBinary {

static String[] a;

static int last;

public static void visit(int i) {

if (a[i] != null) {

System.out.print(a[i] + ", ");

}

}

// Anak ke-X dari orang tua Y

public static void pilihan_1(int anak, String parent, String[] theArray, int theLast) {

try {

a = theArray;

last = theLast;

int z = 0;

for (int x = 1; x


}

}

// Orang tua dari anak ke-X

public static void pilihan_2(String anak, String[] theArray, int theLast) {

try {

a = theArray;

last = theLast;

for (int x = 1; x


visit(4 * x);

visit(4 * x + 1);

}

}

}

public static void rumus(int n2) {

visit(4 * n2 - 2);

visit(4 * n2 - 1);

visit(4 * n2);

visit(4 * n2 + 1);

}

// Cucu dari orang tua Y

public static void pilihan_4(String parent, String[] theArray, int theLast) {

try {

a = theArray;

last = theLast;

int n1;

for (int x = 1; x


}

// Semua anggota keluarga

public static void pilihan_5(String[] theArray, int theLast) {

a = theArray;

last = theLast;

for (int x = 2; x


System.out.println("4. Cucu dari orang tua Y");

System.out.println("5. Semua anggota keluarga");

System.out.println("6. Keluar");

System.out.println("===============================================

=====");

boolean kondisi = true;

while (kondisi) {

System.out.print("Masukkan pilihan : ");

int pil = in.nextInt();

if (pil == 1) {

System.out.print("Nama orang tua : ");

String orangtua = in.next();

System.out.print("Anak nomor : ");

int anak = in.nextInt();

System.out.print("Anak ke-" + anak + " dari " + orangtua + " adalah ");

pilihan_1(anak, orangtua, b, 58);

} else if (pil == 2) {

System.out.print("Nama anak : ");

String anak = in.next();

System.out.print("Orang tua dari " + anak + " adalah ");

pilihan_2(anak, b, 58);




System.out.print("Semua anak dari " + orangtua + " adalah ");

pilihan_3(orangtua, b, 58);




System.out.print("Cucu dari " + orangtua + " adalah ");

pilihan_4(orangtua, b, 58);



System.out.println("Semua anggota keluarga : ");

pilihan_5(b, 58);


System.out.println("---------------------------------------------------------");

System.exit(0);

kondisi = false;

} else {

System.out.println("Maaf inputan salah !!");

}

System.out.println("\n.........................................................");

}

}

}

1


2

1. Tambah postorder dan preorder pada latihan array binary tree

a. Menambahkan postorder dan preorder pada latihan array binary tree

b. Postorder :

Kunjungi cabang kiri

Kunjungi cabang kanan

Cetak isi simpul yang di kunjungi

c. Preorder:

Cetak isi simpul yang di kunjungi

Kunjungi cabang kiri

Kunjungi cabang kanan

d. Selesai.


2. Modifikasi program binary tree pada latihan

untuk menyimpan nama-nama dari silsilah keluarga dan dapat mengenali pola seperti

berikut :

1) Anak ke-X dari orang tua Y

2) Orang tua dari anak ke-X

3) Semua anak dari orang tua Y

4) Cucu dari orang tua Y

5) Semua anggota keluarga

7. Kesimpulan

Tree adalah kumpulan element yang saling terhubung secara hirarki (one to many). Tree terdiri

dari root (akar), path (cabang), dan leaf (daun). Element pada tree yaitu berupa node. Sebuah

node hanya boleh memiliki satu induk/parent. Kecuali root, tidak memiliki induk/parent. Setiap

node dapat memiliki nol atau banyak cabang anak (one to many). Node yang tidak memiliki

cabang anak disebut daun. Root (Node Root) adalah node yang memiliki hirarki tertinggi,

yang pertama kali dibentuk sehingga tidak memiliki parent (node induk). Penelusuran path

tiap node dimulai dari root. Subtree adalah node-node lain dibawah root yang saling terhubung

satu sama lain secara hirarki. Path merupakan percabangan dari satu node ke node lainnya.

Setiap node dapat memiliki lebih dari satu cabang node atau tidak sama sekali memiliki cabang.

Leaf adalah node pada tree yang terletak pada pangkal dan tidak memiliki cabang ke element

node lainnya. Dalam artian leaf terdapat pada hirarki terbawah pada sebuah tree.

Documents

201410370311140_Bayu Firmansyah_ASD 4