Stack atau Tumpukan

STACK (TUMPUKAN)            Stack (tumpukan) sebenarnya secara mudah dapat diartikan sebagai list (urutan) dimana penambahan dan pengambilan elemen hanya dilakukan pada satu sisi yang disebut top (puncak) dari stack.             Stack berlaku aturan LIFO (Last In First Out), yaitu elemen yang terakhir masuk akan pertama kali diambil atau dilayani.             Salah satu analogi: Ilustrasi tumpukan piring. Pada saat kita hendak menumpuk piring-piring tersebut tentulah yang kita lakukan adalah meletakkan piring pertama pada tempatnya, selanjutnya meletakkan piring kedua di atas piring pertama dan demikian seterusnya. Pada saat kita hendak mengambil satu piring dari tumpukan tersebut, tentu yang diambil adalah piring teratas (yang terakhir kali ditaruh), bukan yang terbawah (yang pertama kali diletakkan). Dua operasi dasar pada stack:              1.     PUSH (operasi pemasukan elemen ke dalam stack),              2.     POP (operasi pengambilan satu elemen dari dalam stack). Di bawah ini diberikan contoh pemakaian operasi PUSH dan POP dan isi stack untuk setiap selesai eksekusi satu operasi. (Untuk mempermudah penulisan, di bawah ini isi stack tidak dituliskan secara bertumpuk, tetapi dengan kesepakatan: elemen paling kanan adalah elemen yang ada pada TOS (Top Of the Stack) stack yang dipakai bernama S PUSH(S,B) berarti memasukkan elemen B ke dalam stack S POP(B,S) berarti mengambil elemen dari stack S dan menaruhnya ke dalam variabel B Operasi yang dilakukan Isi Stack Keterangan Kondisi Awal kosong - PUSH('A',S) A - PUSH('B',S) AB - PUSH('C',S) ABC - POP(Data,S) AB Variabel Data berisi 'C' PUSH('D',S) ABD - POP(Data,S) AB Data berisi 'D' POP(Data,S) A Data berisi 'B'

LINIER LIST

         Daftar linear atau linear list, merupakan suatu struktur data umum yang terbentuk dari barisan hingga (yang terurut) dari satuan data ataupun dari record. Untuk mudahnya, elemen yang terdapat di dalam daftar disebut dengan simpul atau node. Daftar disebut linear (lurus), karena elemen tampak seperti berbaris, yakni bahwa setiap simpul, kecuali yang pertama dan yang terakhir, selalu memiliki sebuah elemen penerus langsung (suksesor langsung) dan sebuah elemen pendahulu langsung (predesesor langsung).

        Di sini, banyak simpul atau elemen, tersebut dapat berubah-ubah, berbeda dengan array yang banyak elemennya selalu tetap. Kita menyatakan linear list A yang mengandung T elemen pada suatu saat, sebagai A = [A1, A2, …AT]. Jika T = 0, maka A disebut list hampa atau null list.

          Suatu elemen dapat dihilangkan atau dihapus (deletion) dari sembarang posisi dalam linear list, dan suatu elemen baru dapat pula dimasukkan (insertion) sebagai anggota list pada posisi sembarang (di mana saja).

          File, merupakan salah satu contoh dari daftar linear yang elemen-elemennya berupa record. Selain file, contoh lain dari daftar linear adalah stack atau tumpukan, queue atau antrean, dan daftar berkait atau linear linked list atau one- way list.

OPERASI PADA STACK

        Terdapat empat operasi pada stack, yakni CREATE (stack), ISEMPTY(stack), PUSH(elemen, stack), dan POP (stack). CREATE(S) adalah operator yang menyebabkan stack S menjadi satu stack hampa. Jadi NOEL(CREATE(S)) adalah 0, dan TOP(CREATE(S)) tak terdefinisi.

        Sedangkan operator ISEMPTY(S) bermaksud memeriksa apakah stack S hampa atau tidak. Operandnya adalah data bertipe stack, sedangkan hasilnya merupakan data bertipe boolean. ISEMPTY(S) adalah true, jika S hampa, yakni bila NOEL(S) = 0, dan false dalam hal lain. Jelas bahwa ISEMPTY(CREATE(S)) adalah true.

        Operator PUSH (E,S) akan bekerja menambahkan elemen E pada stack S. E ditempatkan sebagai TOP(S). Operator POP(S) merupakan operator yang bekerja mengeluarkan elemen TOP(S) dari dalam stack. POP(S) akan mengurangi nilai NOEL(S) dengan 1. Suatu kesalahan akan terjadi apabila, kita mencoba melakukan POP(S) terhadap stack S yang hampa.

         Kesalahan overflow akan terjadi jika kita melakukan operasi pemasukan data (PUSH) pada stack yang sudah penuh (dalam hal ini jika banyaknya elemen yang kita masukkan ke dalam sebuah stack sudah melampaui batas kemampuan memori atau telah didefinisikan sebelumnya). Sebaliknya, kesalahan underflow akan terjadi jika stack sudah dalam keadaan hampa, kita lakukan operasi pengeluaran atau penghapusan (POP).

DEKLARASI STACK

           Meskipun stack amat luas digunakan, banyak bahasa pemrograman tidak mempu-nyai tipe data stack secara built-in. Dalam hal ini, Pemrogram harus memanipulasi sendiri fasilitas yang dimiliki bahasa pemrograman tersebut, untuk dapat melakukan operasi stack terhadap variabel stack.

       Mungkin cara yang paling sederhana adalah membentuk stack dalam bentuk se-macam array. Jelas kita harus membedakan suatu stack dengan suatu array yang sesungguhnya. Pemrogram harus memaksakan berlakunya aturan LIFO bagi stack. Selain itu juga, penempatan stack dalam bentuk array mengakibatkan suatu keterbatasan, yakni bahwa elemen stack harus homogen. Keterbatasan lain yang timbul adalah keharusan Pemrogram untuk menentukan batas atas dari subscript array , walaupun stack secara teori tidak memiliki batas maksimum dalam jumlah elemen. Jika diinginkan, seharusnya kita dapat membuat stack yang panjangnya tak hingga.

Satu hal yang nyata membedakan stack dengan array adalah banyaknya elemen stack yang dapat bertambah atau berkurang setiap waktu, sementara banyaknya elemen sebuah array selalu tetap.

APLIKASI STACK

    Stack sangat luas pemakaiannya dalam menyelesaikan berbagai macam problema. Kompilator, sistem operasi, dan berbagai program aplikasi banyak menggunakan konsep stack tersebut. Salah satu contoh adalah problema Penjodohan Tanda Kurung atau matching parantheses.

Sebuah kompilator mempunyai tugas, salah satu di antaranya adalah menyelidiki apakah Pemrogram telah dengan cermat mengikuti aturan tata bahasa, atau sintaks dari bahasa pemrograman yang bersangkutan. Misalnya untuk parantheses kiri (tanda kurung buka) yang diberikan, harus dipastikan adanya parantheses kanan (tanda kurung tutup) yang bersangkutan.

Stack dapat digunakan dalam prosedur matching yang digunakan. Algoritmanya sederhana, kita amati barisan elemen dari kiri ke kanan. Bila kita bertemu dengan suatu parantheses kiri, maka parantheses kiri tersebut kita PUSH ke dalam sebuah stack. Selanjutnya bila kita bertemu dengan suatu parantheses kanan, kita periksa stack, apakah hampa atau tidak. Kalau stack hampa, berarti terdapat parantheses kanan tanpa adanya parantheses kiri. Suatu kesalahan, atau error, apabila stack tidak hampa, berarti tidak diperoleh sepasang parantheses kiri, dan kanan, kita POP elemen ke luar stack.