LKPD Informatika Kelas 10: Struktur Data Stack dan Queue

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Murid dapat menjelaskan konsep dan perbedaan struktur data tumpukan (stack) dan antrean (queue) beserta operasi dasarnya (push, pop, enqueue, dequeue).
2. Murid dapat mensimulasikan penggunaan stack dan queue secara tepat untuk menyelesaikan kasus di kehidupan nyata dan pemrograman.

PETUNJUK UMUM

• Kerjakan LKPD ini secara berpasangan (2 orang per kelompok).
• Baca setiap petunjuk kegiatan dengan seksama sebelum mulai mengerjakan.
• Gunakan pensil/pulpen dan kertas tambahan jika ruang jawaban tidak cukup.
• Diskusikan jawaban dengan pasanganmu sebelum menuliskan jawaban akhir.
• Tanyakan kepada guru jika ada instruksi yang belum dipahami.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Mengenal Stack dan Queue: Dua Dunia yang Berbeda

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Alat tulis
• Lembar LKPD yang dicetak

Petunjuk Pengerjaan:

1. Amati dua ilustrasi berikut yang dideskripsikan guru: (A) Tumpukan piring di rak pencucian — piring terakhir yang ditaruh adalah piring pertama yang diambil; (B) Antrean di kasir minimarket — orang pertama yang datang adalah orang pertama yang dilayani.
2. Berdasarkan pengamatanmu, jawab pertanyaan-pertanyaan di bawah ini.
3. Setelah menjawab, diskusikan jawabanmu dengan pasangan lalu perbaiki jika perlu.

Pertanyaan:

1. Lengkapi tabel berikut dengan menuliskan karakteristik Stack dan Queue berdasarkan pemahamanmu.

2. Jelaskan dengan kalimatmu sendiri mengapa Stack disebut LIFO dan Queue disebut FIFO. Berikan masing-masing satu analogi dari kehidupan sehari-hari yang belum disebutkan di atas.

3. Perhatikan operasi berikut: push, pop, enqueue, dequeue. Pasangkan masing-masing operasi dengan struktur data yang tepat dan jelaskan fungsinya dalam satu kalimat.

4. Menurutmu, apa yang terjadi jika kita melakukan operasi pop pada Stack yang kosong atau dequeue pada Queue yang kosong? Diskusikan jawabanmu dengan pasangan.

Untuk soal nomor 1, gunakan tabel 4 kolom: Aspek | Stack | Queue | Perbedaan. Untuk soal lain, tulis jawaban dalam kotak uraian yang tersedia (minimal 3 kalimat per soal).

Kegiatan 2: Simulasi Stack: Permainan Peran Pemberi Perintah dan Simulator

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• Alat tulis
• Kartu indeks/kertas kecil (opsional, untuk mewakili elemen stack secara fisik)
• Lembar LKPD yang dicetak

Petunjuk Pengerjaan:

1. Tentukan peran: satu orang sebagai Pemberi Perintah, satu orang sebagai Simulator.
2. Pemberi Perintah menulis 8 perintah (campuran PUSH X dan POP) pada kolom 'Perintah' di tabel.
3. Simulator membaca perintah satu per satu dari atas ke bawah, lalu menuliskan isi stack setelah setiap perintah dijalankan pada kolom 'Isi Stack'. Jika perintah POP berhasil, tulis angka yang keluar di kolom 'Hasil POP'.
4. Setelah 8 perintah selesai, tukar peran dan ulangi dengan 8 perintah baru.
5. Bandingkan hasil simulasi kalian berdua. Diskusikan jika ada perbedaan.

Pertanyaan:

1. Lengkapi tabel simulasi Stack (8 baris) berdasarkan perintah yang diberikan oleh Pemberi Perintah. Kolom: No | Perintah | Isi Stack (dari bawah ke atas) | Hasil POP.

2. Dari simulasi yang kalian lakukan, tuliskan urutan angka yang dihasilkan oleh semua operasi POP (dari perintah pertama hingga terakhir). Apa pola yang kamu lihat dibandingkan urutan angka yang di-PUSH?

3. Berikan satu contoh penerapan Stack dalam pemrograman atau teknologi sehari-hari. Jelaskan bagaimana operasi push dan pop bekerja dalam konteks tersebut.

Gunakan tabel 4 kolom (No, Perintah, Isi Stack, Hasil POP) dengan 8 baris untuk soal nomor 1. Soal nomor 2 dan 3 tulis dalam kotak uraian minimal 3 kalimat.

Kegiatan 3: Simulasi Queue: Antri Seperti di Dunia Nyata

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• Alat tulis
• Kartu indeks/kertas kecil (opsional, untuk mewakili elemen queue secara fisik)
• Lembar LKPD yang dicetak

Petunjuk Pengerjaan:

1. Tetap berpasangan. Tentukan peran baru: satu orang sebagai Pemberi Perintah, satu orang sebagai Simulator.
2. Pemberi Perintah menulis 8 perintah (campuran ENQUEUE X dan DEQUEUE) pada kolom 'Perintah' di tabel.
3. Simulator membaca perintah satu per satu, lalu menuliskan isi queue setelah setiap perintah dijalankan. Jika perintah DEQUEUE berhasil, tulis angka yang keluar di kolom 'Hasil DEQUEUE'.
4. Setelah selesai, tukar peran dan ulangi.
5. Bandingkan hasil simulasi. Diskusikan perbedaan perilaku Queue dengan Stack yang sudah kalian simulasikan sebelumnya.

Pertanyaan:

1. Lengkapi tabel simulasi Queue (8 baris) berdasarkan perintah Pemberi Perintah. Kolom: No | Perintah | Isi Queue (dari depan ke belakang) | Hasil DEQUEUE.

2. Bandingkan urutan angka yang keluar pada simulasi Queue (semua hasil DEQUEUE) dengan urutan angka yang masuk (semua ENQUEUE). Apa kesimpulanmu tentang sifat Queue?

3. Perhatikan kasus berikut: Di sebuah rumah sakit, pasien mengambil nomor antrean. Namun ada pasien gawat darurat yang harus didahulukan. Apakah struktur data Queue biasa cocok untuk kasus ini? Jika tidak, usulkan modifikasi apa yang bisa dilakukan. Diskusikan dengan pasanganmu.

4. Sebutkan satu contoh penerapan Queue dalam dunia teknologi/pemrograman dan jelaskan bagaimana enqueue dan dequeue bekerja di dalamnya.

Gunakan tabel 4 kolom (No, Perintah, Isi Queue, Hasil DEQUEUE) dengan 8 baris untuk soal nomor 1. Soal lain tulis dalam kotak uraian minimal 3 kalimat. Untuk soal diskusi, tuliskan hasil kesepakatan berdua.

REFLEKSI

1. Dari kegiatan hari ini, apa perbedaan paling mendasar antara Stack dan Queue yang paling kamu ingat? Mengapa perbedaan itu penting dalam pemrograman?

2. Coba pikirkan satu aktivitas yang kamu lakukan sehari-hari (misalnya membuka aplikasi, menyusun barang, mengantre) — termasuk ke dalam prinsip Stack atau Queue? Jelaskan alasanmu.

3. Apa tantangan terbesar yang kamu rasakan saat melakukan simulasi? Strategi apa yang kamu gunakan untuk mengatasinya?