Thursday, May 16, 2013

Tree pada java

Tree pada java

Terminologi
binary tree
binary tree

maaf saya menggunakan istilah asing untuk terminologinya. soalnya saya sudah terbiasa pakai istilah ini, kalaupun diterjemahkan kuq hasilnya malah jadi aneh… :)

Path
Bayangkan seperti orang yang berjalan dari node ke node lain melalui garis yang menghubungkannya. Garis-garis penghubung yang delewati itulah yang dinamakan dengan path.

Root
Node pada posisi paling atas disebut root. Dalam sebuah tree hanya terdapat satu root saja.
Parent
Setiap node (kecuali root) mempunyai cabang yang menguhubungkan tepat satu node lain di atasnya. Node di atasnya inilah yang disebut parent.
Child
Setiap node bisa mempunyai satu atau lebih cabang yang menghubungkan ke node lainnya. Node di bawahnya inilah yang disebut dengan child.
Leaf
Node yang tidak mempunyai child disebut dengan leaf. Dalam sebuah tree hanya ada satu root saja tetapi bisa mempunyai banyak leaf.
Subtree
Setiap node bisa dipertimbangkan menjadi root nya subtree, yang terdiri dari beberapa children, dan children nya children.
Visiting
Sebuah node dikatakan dikunjungi ketika kendali program sampai pada sebuah node, biasanya untuk tujuan menyelesaikan beberapa operasi pada node, seperti mengecek nilai datanya kemudian menampilkannya.
Traversing
Traverse maksudnya mengunjungi semua node dalam tree untuk tujuan tertentu, misalnya: untuk mengurutkan datanya.
Level
Level node adalah banyaknya generasi node yang dihitung mulai dari root. Jika kita mengasumsikan bahwa root adalah level 0, maka children adalah level 1, grandchildren adalah level 2, dan seterusnya.
Key
Medan data dalam sebuah objek biasanya didesain dengan menggunakan sebuah key. Nilai dari key ini digunakan untuk melakukan pencarian data atau operasi lainnya.
Tree menggunakan Java
Beberapa class untuk mendemonstrasikan binary tree di java
Class Node –> untuk membuat node
class Node
{
int iData;                  // data yang digunakan sebagai kunci
double fData;         // data lain
node childKiri;     // node child kiri
node childKanan;         // node child kanan
public void tampilNode()
{
// (bagian dari tubuh method)
}
}
Class Tree –> membuat susunan Tree nya dimana di dalamnya juga terdapat beberapa method untuk:
pencarian node
penyisipan node
penghapusan node

class Tree
{
private Node root;     // satu-satunya data dalam tree
public void cari(int key)
{
tempat penulisan statemen cari
}
public void sisip(int id, double dd)
{
tempat penulisan statemen sisip
}
public void hapus(int id)
{
tempat penulisan statemen hapus
}
// klo ada method laen tulis di sini
}    // akhir dari kelas tree


Map pada JAVA

Map pada JAVA

Suatu array yang berisi N elemen bisa juga dilihat sebagai asosiasi (pemetaan) antara elemennya dengan bilangan 0, 1, ..., N-1 yang merupakan indeksnya. Jika i adalah salah satu bilangan ini, maka kita bisa mengambil elemen yang dipetakan oleh bilangan i, dan juga kita bisa meletakkan elemen baru pada posisi ke-i.
Suatu peta (map) adalah generalisasi dari array. Seperti array, map juga memiliki operasi untuk mengambil dan meletakkan elemen. Akan tetapi pada map, operasi ini tidak dilakukan pada bilangan 0, 1, ... N-1, akan tetapi pada sembarang Object.
Beberapa bahasa pemrograman menggunakan istilah array asosiatif (associative array) karena kesamaan perintah dengan array biasa. Pada bahasa pemrograman tersebut, kita bisa menuliskan A["joko"] yang digunakan untuk memetakan "joko" pada suatu elemen di dalam array.
Java tidak menggunakan perintah yang sama pada map, akan tetapi idenya serupa : Map adalah seperti array yang indeksnya adalah objek sembarang, bukan integer. Pada map, objek yang digunakan sebagai "indeks" disebut kunci (key). Objek yang ditunjuk oleh indeks tersebut disebut nilai (value).
Satu kunci hanya boleh menunjuk pada satu nilai, akan tetapi satu nilai bisa ditunjuk oleh beberapa kunci.
Dalam Java, map didefinisikan dalam interface java.util.Map, yang memiliki beberapa metode untuk bekerja dengan map. Jika map adalah variabel dengan tipe Map, maka berikut ini adalah beberapa metodenya :
  • map.get(kunci) -- mengembalikan Object yang ditunjuk oleh kunci. Jika map tidak memiliki nilai yang ditunjuk oleh kunci, maka nilai null akan dikembalikan. Tapi ingat juga bahwa mungkin saja kuncinya ada akan tetapi memang menunjuk pada nilai null. Menggunakan "map.get(kunci)" sama dengan perintah "A[kunci]" pada array A. (Akan tetapi pada map tidak ada pengecualian IndexOutOfBoundsException)
  • map.put(kunci, nilai) -- Mengisi map dengan pasangan kunci dan nilai. Kedua-dua kunci dan nilai bisa berupa objek apa saja. Jika map tersebut telah memiliki kunci maka nilai yang ditunjuk akan diganti dengan yang baru diberikan. Perintah ini mirip dengan "A[kunci] = nilai" pada array.
  • map.putAll(map2) -- jika map2 adalah map lain, maka perintah ini akan mengkopi semua isi pada map2 ke dalam map.
  • map.remove(kunci) -- Jika map memiliki kunci yang menunjuk pada suatu nilai, perintah ini akan menghapus kunci beserta nilai yang ditunjuknya, atau dengan kata lain menghapus pasangan kunci dan nilai pada map sekaligus.
  • map.containsKey(kunci) -- mengembalikan nilai boolean true jika map memiliki kunci yang merujuk pada suatu nilai
  • map.containsValue(nilai) -- mengembalikan nilai boolean true jika map memiliki nilai yang ditunjuk oleh kunci apapun.
  • map.size() -- mengembalikan int yang berisi jumlah pasangan asosiasi pada map.
  • map.isEmpty() -- mengembalikan boolean true jika map tidak berisi pasangan asosiasi apa-apa.
  • map.clear() -- menghapus semua pasangan asosiasi dalam map.
Metode put dan get jelas merupakan metode yang paling sering digunakan dalam map. Dalam banyak aplikasi, metode ini mungkin hanya metode ini yang kita butuhkan. Artinya, menggunakan map sama mudahnya dengan menggunakan array biasa.
Java memiliki dua kelas yang mengimplementasikan interface Map, yaitu : TreeMap dan HashMap.
Dalam TreeMap, pasangan kunci/nilai disimpan secara berurutan dalam pohon terurut, yaitu diurut berdasarkan kuncinya. Supaya bisa bekerja dengan benar, maka hanya objek yang bisa dibandingkan saja yang bisa digunakan sebagai kunci. Artinya kelas kunci harus berupa kelas yang mengimplementasikan interface Comparable, atau Comparator harus diberikan pada konstruktornya pada saat TreeMap dibuat.
HashMap tidak menyimpan pasangan kunci/nilai dalam urutan tertentu, sehingga tidak ada batasan objek apa yang bisa disimpan di dalamnya. Hampir semua operasi dapat berjalan lebih cepat pada HashMap dibandingkan dengan TreeMap.
Secara umum, lebih baik menggunakan HashMap kecuali kita butuh struktur data dalam urutan tertentu yang hanya bisa dilakukan dengan TreeMap. Atau dengan kata lain, jika kita hanya menggunakan perintah put dan get, gunakan HashMap.
Misalnya progrma direktori telefon, yaitu pada kelas BukuTelepon yang memiliki pasangan nama/nomor telepon. Kelas ini memiliki operasi tambahEntri(nama, nomor) dan ambilNomor(nama), di mana nama dan nomor bertipe String.
Dalam aplikasi pemrograman sebenarnya, kita tidak perlu lagi membuat kelas baru untuk mengimplementasikan BukuTelepon tersebut, artinya kita bisa langsung menggunakan Map. Akan tetapi menggunakan Map mungkin memiliki sedikit kerugian, karena kita dipaksa harus menggunakan Object bukan String.
Jika ini masalahnya, maka kita bisa membuat kelas baru yang menggunakan Map dalam implementasinya, seperti berikut :
import java.util.HashMap;
 
public class BukuTelepon {
 
    // Menyimpan data telepon
    private HashMap info = new HashMap();
 
    public void tambahEntri(String nama, String nomor) {
        // Menyimpan nomor telepon pada nama yang sesuai
        info.put(nama,nomor);
    }
 
    public String ambilNomor(String nama) {
        // Mengambil nomor telepon dari nama
        // Kembalikan null jika tidak ada nomor telepon untuk nama tsb
        return (String)info.get(nama);
    }
 
} // akhir kelas BukuTelepon
Dalam metode ambilNomor di atas, nilai kembalian dari info.get(nama) di-type-cast ke dalam String. Karena kembalian dari metode get() bertipe Object maka type cast menjadi penting sebelum nilainya bisa digunakan.
Dengan "membungkus" Map di dalam kelas BukuTelepon, kita menyembunyikan type-cast dalam implementasinya sehingga interaksi kelas ini dengan kelas lain yang menggunakannya menjadi lebih natural.



Graph pada java

Graf adalah salah satu jenis struktur data yang terdiri dari titik(vertex) dan garis(edge), dimana dalam graf tersebut, vertex vertex yang ada dihubungkan oleh edge, hingga menjadi suatu kesatuan yang disebut graf. Sebagai contoh dari pemodelan graf adalah peta kota kota, dimana kota disini sebagai vertex dan jalur yang menghubungkannya berlaku sebagai edge. Agar lebih jelas perhatikan gambar dibawah ini : Dalam gambar tersebut, terdapat beberapa kota yang berada dipulau jawa dimana kota kota tersebut dihubungkan oleh beberapa jalur jalur yang ada. Untuk contoh diatas kita bisa menganggap bawah kota kota yang ada merupakan vertex, dan jalur jalur yang menghubungkan kota kota tersebut sebagai edge. Sehingga secara keseluruhan peta diatas dapat dibuat pemodelannya sebagai sebuah graf. Ada terdapat beberapa jenis graf yang bisa kita gunakan, yaitu beberapa diantaranya adalah sebagai berikut : 
~ Graf Berarah : adalah graf yang edge-nya memiliki arah, sebagai contoh edge AB menghubungkan vertex A ke B, dimana hubungan vertex B ke A, harus diperoleh dari edge lain, yaitu edge BA, dan jika edge BA tidak ada, maka vertex B ke A tidak memiliki hubungan, meski vertex A ke B memiliki hubungan 
~ Graf Tak Berarah : adalah graf yang edge-nya tidak memiliki arah, sehigga jika edge AB menghubungkan vertex A ke B, maka secara otomatis juga menghubungkan vertex B ke A. 
~ Graf Berbobot : adalah suatu graf dimana edge dari graf tersebut memiliki bobot atau nilai tertentu. 
~ Graf Tak Berbobot : adalah suatu graf dimana edge dari graf tersebut tidak memiliki bobot atau nilai. 
Untuk merepresentasikannya dalam pemrograman komputer, graf dapat disusun dari LinkedList yang berada dalam LinkedList. Perhatikan contoh graf berarah dibawah ini : Graf tersebut dapat direpresentasikan dalam sebuah matrik 5x5 , dimana baris dan kolom di matriks tersebut menunjukan vertex yang ada. Dalam matrik diatas dapat kita lihat bahwa kotak yang berisi angka satu menunjukan bahwa dalam dua vertex tersebut terdapat edge yang menghubungkannya. Dan jika dalam kotak terdapat angka nol, maka hal tersebut menandakan tidak ada edge yang mengubungkan secara langsung dua vertex tersebut. Untuk representasi dalam pemorgraman komputer, graf tersebut dapat digambarkan seperti dibawah ini :


Heap pada java

Stack dan Heap

·         Dalam java, dikenal 2 buah jenis memory, yaitu [1&2]:
1.      Stack (tempat local variable dan tumpukan method)
2.      Heap (tempat instance variable dan object)
·         Bila ada program berikut [1] :
Program xx
 1.  public class A {
 2.      B b1 = new B();
 3.      String s = "halo";
 4.      int i = 10;
 5.      
 6.      public static void main(String[] args) {
 7.          A a = new A();
 8.          a.myMethod();
 9.      }
10.     
11.      private void myMethod() {
12.          System.out.println(s);
13.      }
14.  }
class B {}
Yang terletak di stack :
1.  Method main()
2.  Method myMethod()
3.      Variable reference a (baris 7)
Yang terletak di heap :
1.      Variable reference b1 (baris 2)
2.      Variable reference s (baris 3)
3.      Variable i (baris 4)
4.      Object dari kelas B (baris 2)
5.      Object String dengan nilai “halo” (baris 3)
6.      Object dari kelas A (baris 7)

2. Garbage Collector

·         Pembahasan garbage collector ini dibatasi hanya pada object-object non String [2].
·         Garbage collector (GC) menyediakan solusi otomatis dalam memory management [2]. Pada kebanyakan kasus, GC membebaskan kita dari mengatur logic memory management dalam aplikasi [2].
·         Tugas utama GC adalah menyediakan free space pada heap sebanyak mungkin. Hal ini dilakukan dengan menemukan dan menghapus object pada heap yang sudah tidak direference oleh variable apapun [1&2]. Meskipun tugas utama GC adalah menyediakan free space pada heap sebanyak mungkin, tapi tidak ada jaminan bahwa di heap ada memory yang cukup untuk berjalannya program java [1&2].
·         Kapan GC berjalan ?  JVM memutuskan kapan menjalankan GC. Melalui program, kita dapat menyarankan JVM untuk menjalankan GC, akan tetapi yang memutuskan apakah GC perlu berjalan atau tidak tetaplah JVM (kita hanya dapat menyarankan saja!). Biasanya JVM akan menjalankan GC bila dirasa free memory sedang rendah [2].
·         Kita tidak dapat mengetahui algoritma yang digunakan dalam GC [2].
·         Apakah java dapat ”run out of memory” ? Ya, program java dapat mengalami run out of memory, hal ini terjadi karena terlalu banyak object “hidup” di dalam heap.

2.1 Kode program yang membuat suatu object layak untuk dihapus

·         Kapan suatu object memenuhi syarat untuk dihapus ? Suatu object layak untuk dihapus bila tidak ada thread yang dapat mengakses object ini [2].
·         Setidaknya ada 4 hal yang membuat suatu object layak dihapus, yaitu [2] :
1.      Memberikan nilai null pada variable reference.
2.      Mengassign suatu variable reference dengan object lain.
3.      Object yang direference oleh local variable.
4.      Isolating reference
·         Contoh memberikan nilai null pada variable reference [1] :
Program 01
public class GC1
{
      public static void main(String[] args)
      {
            Object o = new Object();
            o = null; //memberi nilai null pada reference variable
      }
}
·         Contoh mengassign variable reference dengan object lain [1]:
Program 02
public class GC2
{
      public static void main(String[] args)
      {
            Object o1 = new Object();
            Object o2 = new Object();
            o2 = o1; //mengassign dengan object lain
      }
}
·         Suatu object yang hanya direference oleh local variable akan memenuhi syarat untuk di hapus oleh GC begitu method (tempat local varible) tersebut selesai dijalankan [1&2].
Contoh [1]:
Program 03
public class GC3
{
      public static void main(String[] args)
      {
            myMethod();
      }
     
      public static void myMethod()
      {
            Object o = new Object();
            /*
             * object yang direference oleh local variable o di atas
             * memenuhi syarat untuk dihapus oleh GC begitu method
             * ini selesai dijalankan.
             */
            //do something!!
      }
}
·         Isolating reference adalah suatu bentuk hubungan antar object yang memenuhi syarat untuk dihapus oleh GC meski object-object tersebut ada yang mereferensi [1&2].
Contoh [2] :
Program 04
class X
{
      X x;
}
public class GC4
{
      public static void main(String[] args)
      {
            X x1 = new X(); //membuat object
            X x2 = new X(); //membuat object
           
            /*
             * 2 statement di bawah membuat "circular reference"
             */
            x1.x = x2;
            x2.x = x1;
           
            /*
             * 2 statement di bawah membuat dua buah object
             * kelas X yang dibuat diatas tidak dapat di
             * reference oleh thread manapun, meskupun
             * kedua object itu saling membuat "circular
             * reference"
             */
            x1 = null;
            x2 = null;
      }
}

2.2 Meminta JVM melakukan GC

·         Melalui kode program, kita dapat meminta agar JVM melakukan GC. JVM akan berusaha memenuhi permintaan kita, meski tidak ada jaminan permintaan kita akan terpenuhi [1&2].
·         Ada 2 cara untuk meminta JVM melakukan GC, yaitu melalui [2]:
1.  System.gc() (lebih direkomendasikan dari pada cara ke dua)
2.      Method gc() dari suatu instance Runtime
·         Contoh penggunaan method gc() dari suatu instance Runtime [2] :
Program 05
package garbageCollector;
import java.util.Date;
public class GC5
{
      public static void main(String[] args)
      {
            Runtime rt = Runtime.getRuntime();
           
            System.out.println("Total memory JVM = " +
                        rt.totalMemory());
            System.out.println("Free memory sebelum proses = " +
                        rt.freeMemory());
           
            //--------------------------proses
            Date d = null;
            for(int i = 0; i < 10000; i++)
            {
                  d = new Date();
                  d = null;
            }
            //--------------------------------
           
            System.out.println("Free memory setelah proses = " +
                        rt.freeMemory());
            rt.gc(); // Request melakukan GC!!
            System.out.println("Free memory setelah GC = " +
                        rt.freeMemory());
      }
}
Program di atas akan menghasilkan :
Total memory JVM = 2031616
Free memory sebelum proses = 1862240
Free memory setelah proses = 1617528
Free memory setelah GC = 1917448
·         Contoh penggunaan System.gc() [2] :
Program 06
package garbageCollector;
import java.util.Date;
public class GC6
{
      public static void main(String[] args)
      {
            Runtime rt = Runtime.getRuntime();
           
            System.out.println("Total memory JVM = " +
                        rt.totalMemory());
            System.out.println("Free memory sebelum proses = " +
                        rt.freeMemory());
           
            //--------------------------proses
            Date d = null;
            for(int i = 0; i < 10000; i++)
            {
                  d = new Date();
                  d = null;
            }
            //--------------------------------
           
            System.out.println("Free memory setelah proses = " +
                        rt.freeMemory());
            System.gc(); // Request melakukan GC!!
            System.out.println("Free memory setelah GC = " +
                        rt.freeMemory());
      }
}
Program di atas akan menghasilkan :
Total memory JVM = 2031616
Free memory sebelum proses = 1862240
Free memory setelah proses = 1617528
Free memory setelah GC = 1917448

2.3 Method finalize()

·         Java menyediakan suatu mekanisme untuk menjalankan suatu kode sebelum suatu object dihapus oleh GC. Method tersebut terletak pada method finalize dari yang diturunkan dari kelas Object [2] .
·         Karena kita tidak dapat mengantungkan pada GC untuk menghapus suatu object, maka kode yang terdapat di method finalize tidak dijamin akan dijalankan [2].
·         Method finalize maksimal dijalankan 1 kali (yang berarti dapat tidak dijalankan) [2].
·         Contoh [1]
Program 07
class Y
{
      private String nama = null;
     
      Y(String nama)
      {
            this.nama = nama;
      }
     
      public void finalize()
      {
            System.out.println(nama + " dihapus");
      }
}
public class GC7
{
      public static void main(String[] args)
      {
            Y y1 = new Y("Hallo");
            Y y2 = new Y("ini");
            Y y3 = new Y("percobaan");
            Y y4 = new Y("method");
            Y y5 = new Y("finalize");
           
            y1 = null;
            y2 = null;
            y3 = null;
            y4 = null;
            y5 = null;
           
            System.gc();
      }
}
Program di atas akan menghasilkan :
finalize dihapus
method dihapus
percobaan dihapus
ini dihapus
Hallo dihapus
Posted by at

No comments:

Post a Comment

Subscribe to: Post Comments (Atom)