LKPD Informatika Kelas 10: Menerapkan Algoritma dan Struktur Data Standar secara Terpadu pada Studi Kasus Pemrosesan Data

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Menerapkan algoritma dan struktur data standar secara terpadu untuk menyelesaikan persoalan

PETUNJUK UMUM

• Bacalah setiap studi kasus pemrosesan data dengan seksama sebelum menentukan solusi.
• Bekerjalah secara kolaboratif dalam kelompok untuk merancang integrasi struktur data dan algoritma standar.
• Tuliskan langkah penerapan struktur data dan algoritma secara sistematis dan terpadu pada lembar kerja yang disediakan.
• Gunakan waktu secara efektif sesuai durasi tiap kegiatan.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Penerapan Terpadu Struktur Data Antrean dan Algoritma Pencarian pada Layanan Pemrosesan Dokumen

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Lembar kerja murid / kertas HVS
• Alat tulis
• Kartu simulasi ID murid (opsional/unplugged)

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati skenario: Sebuah sistem loket digital menerima berkas permohonan secara berurutan sesuai waktu kedatangan murid (First-In, First-Out). Sebelum diproses ke meja verifikasi, petugas harus mengecek apakah ID pemohon tertentu sudah terdaftar di dalam antrean penampung tanpa merusak urutan fisik antrean.
2. Terapkan struktur data standar yang tepat untuk menampung antrean berkas dan algoritma standar untuk mencari keberadaan ID pemohon.
3. Isilah tabel perancangan terpadu yang memuat komponen data, struktur data yang dipilih, algoritma pemrosesan yang dipadukan, dan langkah-langkah solusinya.

Pertanyaan:

1. Berdasarkan skenario pemrosesan dokumen tersebut, tentukan pasangan struktur data standar dan algoritma standar yang paling tepat untuk diterapkan, serta jelaskan bagaimana keduanya bekerja secara terpadu untuk memeriksa keberadaan ID tanpa menghilangkan urutan antrean!

2. Lengkapilah tabel alur pemrosesan data berikut dengan menuliskan operasi struktur data dan langkah algoritma pencariannya secara runtut!

Tuliskan uraian pada kolom teks yang disediakan dan lengkapi tabel alur 4 kolom: [No Langkah, Operasi Struktur Data, Langkah Algoritma, Status Data].

Kegiatan 2: Penerapan Terpadu Struktur Data Array/List dan Algoritma Pengurutan serta Pencarian pada Data Nilai Proyek

Estimasi: 35 menit

Alat & Bahan:

• Lembar kerja murid
• Alat tulis / pensil warna untuk menandai indeks

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati skenario: Diberikan himpunan data nilai asesmen proyek 8 murid yang belum berurutan: [78, 95, 65, 88, 70, 92, 85, 60]. Guru membutuhkan daftar nilai terurut dari nilai tertinggi ke terendah, lalu mencari murid yang memperoleh nilai tepat 85.
2. Terapkan struktur data Array/List untuk menyimpan himpunan nilai.
3. Terapkan algoritma Bubble Sort atau Insertion Sort untuk mengurutkan nilai, kemudian terapkan Binary Search untuk mencari nilai 85 pada data yang sudah terurut.
4. Tuliskan trace/jejak komputasi langkah demi langkah dari integrasi struktur data dan kedua algoritma tersebut.

Pertanyaan:

1. Terapkan algoritma pengurutan (pilih Bubble Sort atau Insertion Sort) pada struktur data array [78, 95, 65, 88, 70, 92, 85, 60] secara descending (terbesar ke terkecil). Tuliskan susunan array pada akhir setiap iterasi/pass hingga data terurut sempurna!

2. Setelah data dalam array terurut [95, 92, 88, 85, 78, 70, 65, 60], terapkan algoritma Binary Search untuk mencari nilai 85. Tuliskan batas indeks awal (low), indeks akhir (high), indeks tengah (mid), serta nilai elemen tengah pada setiap tahap pencarian!

Isikan deret nilai array per langkah pada baris yang disediakan, serta tabel pelacakan Binary Search dengan kolom: [Tahap, Indeks Low, Indeks High, Indeks Mid, Nilai array[mid], Keputusan].

Kegiatan 3: Penyelesaian Persoalan Pemrosesan Riwayat Aksi (Undo-Redo) dengan Integrasi Dua Struktur Data Stack

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• Lembar kerja murid
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati skenario: Sebuah modul editor teks sederhana harus memproses aliran perintah pengeditan. Ketika pengguna menekan tombol 'Undo', aksi terakhir dibatalkan. Jika pengguna kemudian menekan tombol 'Redo', aksi yang dibatalkan dapat dipulihkan kembali. Jika ada aksi pengetikan baru, riwayat redo harus dikosongkan.
2. Terapkan struktur data standar Stack ganda (Undo Stack dan Redo Stack) secara terpadu dengan algoritma manipulasi stack (Push, Pop, Clear).
3. Simulasikan jejak eksekusi dari rangkaian operasi berikut: 1. Ketik 'A', 2. Ketik 'B', 3. Ketik 'C', 4. Operasi Undo, 5. Ketik 'D', 6. Operasi Undo, 7. Operasi Redo.
4. Kegiatan ini mencakup penyelesaian kasus, perumusan kesimpulan, serta refleksi belajar dan penutup sesi.

Pertanyaan:

1. Terapkan operasi Push dan Pop pada Stack_Undo dan Stack_Redo untuk setiap urutan kejadian (1 sampai 7). Tuliskan isi masing-masing stack pada setiap akhir kejadian!

2. Berdasarkan hasil simulasi pemrosesan di atas, apa isi dokumen teks saat ini dan mengapa Stack_Redo harus dikosongkan (clear) ketika pengguna melakukan pengetikan baru (Kejadian 5)?

Lengkapi tabel status dua stack 4 kolom: [Kejadian, Operasi, Isi Stack_Undo (dasar->puncak), Isi Stack_Redo (dasar->puncak)] dan jawab pertanyaan analitis pada ruang teks.

REFLEKSI

1. Bagaimana caramu menentukan kapan suatu struktur data (seperti Stack, Queue, atau Array) harus dipadukan dengan algoritma tertentu (seperti Searching atau Sorting) dalam memecahkan persoalan pemrosesan data?

2. Apa tantangan terbesar yang kamu dan kelompokmu hadapi saat melacak perubahan elemen data langkah demi langkah pada struktur data bertumpuk atau antrean?

3. Dalam kehidupan nyata di sekitarmu, sistem aplikasi apa yang menurutmu menerapkan perpaduan struktur data dan algoritma serupa dengan yang kamu pelajari hari ini?