LKPD Informatika Kelas 10: Menerapkan Algoritma dan Struktur Data Standar secara Terpadu pada Pengorganisasian Data Terurut

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

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

PETUNJUK UMUM

• Bacalah setiap skenario persoalan pengorganisasian data dengan seksama sebelum menentukan solusi komputasi.
• Bekerjalah secara mandiri atau berpasangan sesuai petunjuk guru untuk menerapkan algoritma dan struktur data yang tepat.
• Tuliskan tahapan eksekusi dan hasil pengorganisasian data secara runut pada format lembar kerja yang disediakan.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Penerapan Struktur Data Antrean Terurut (Priority Queue) pada Antrean Layanan

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Lembar kerja murid
• Alat tulis / kartu simulasi data

Petunjuk Pengerjaan:

1. Perhatikan skenario layanan loket cetak kartu perpustakaan digital: Terdapat 5 kartu yang masuk antrean dengan nilai prioritas (1 = paling mendesak, 5 = paling santai).
2. Data kartu masuk berturut-turut: ID-A (Prioritas 3), ID-B (Prioritas 1), ID-C (Prioritas 4), ID-D (Prioritas 2), ID-E (Prioritas 1).
3. Terapkan struktur data antrean berprioritas (Priority Queue) dengan prinsip penyisipan terurut (Insertion Sort saat data masuk) dari prioritas terkecil angkanya ke terbesar. Bila prioritas sama, gunakan prinsip FIFO (First In First Out).
4. Tuliskan urutan data kartu yang berada di dalam antrean dari posisi terdepan (head) hingga terbelakang (tail) setelah seluruh 5 data dimasukkan.

Pertanyaan:

1. Tuliskan hasil akhir susunan data kartu dalam struktur data antrean terurut dari elemen paling depan (yang akan diproses pertama) hingga paling belakang.

2. Bila dilakukan operasi pengambilan data (dequeue/layani) sebanyak 2 kali, sebutkan kartu mana saja yang keluar dan bagaimana susunan 3 kartu yang tersisa di dalam antrean?

Tuliskan pada baris isian urutan ID kartu: [Posisi 1] - [Posisi 2] - [Posisi 3] - [Posisi 4] - [Posisi 5]. Untuk pertanyaan kedua, tuliskan dua kartu yang terlayani dan sisa antrean secara berurutan.

Kegiatan 2: Penerapan Pengurutan Terpadu dan Pencarian Biner pada Koleksi Data

Estimasi: 35 menit

Alat & Bahan:

• Lembar kerja murid
• Kertas buram untuk coretan iterasi

Petunjuk Pengerjaan:

1. Diberikan sekumpulan data kode buku yang belum teratur pada sebuah rak sementara: [85, 23, 64, 12, 45, 90, 31].
2. Terapkan algoritma pengurutan (misal: Bubble Sort atau Selection Sort) untuk menyusun data tersebut ke dalam struktur array terurut secara ascending (menaik).
3. Setelah data tersusun rapi dalam array terurut, terapkan algoritma Binary Search untuk menyelesaikan persoalan pencarian lokasi kode buku 64.
4. Catat setiap langkah perbandingan indeks (tengah/mid) hingga nilai ditemukan.

Pertanyaan:

1. Tuliskan hasil susunan array data buku setelah diterapkan algoritma pengurutan secara menaik (ascending) lengkap dengan nomor indeksnya (indeks 0 sampai 6).

2. Terapkan langkah-langkah Binary Search untuk mencari nilai 64 pada array terurut tersebut. Tuliskan batas awal (low), batas akhir (high), indeks tengah (mid), nilai tengah yang diperiksa, dan keputusan pada tiap langkah pencarian hingga nilai ditemukan.

Gunakan tabel 2 baris (Baris 1: Indeks 0-6; Baris 2: Nilai Elemen) untuk nomor 1. Gunakan format uraian langkah terstruktur (Langkah, Low, High, Mid, Nilai Tengah, Perbandingan/Keputusan) untuk nomor 2.

Kegiatan 3: Penerapan Terpadu Struktur Data Tumpukan (Stack) Terurut pada Riwayat Pemrosesan Skor

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• Lembar kerja murid

Petunjuk Pengerjaan:

1. Skenario: Sistem permainan mencatat skor terurut yang harus disimpan menggunakan struktur data Tumpukan (Stack). Aturan penyimpanan: elemen baru hanya boleh ditumpuk jika nilainya lebih besar atau sama dengan elemen puncak (top) saat ini.
2. Jika data baru yang akan masuk bernilai lebih kecil dari puncak stack, elemen-elemen di puncak stack harus dikeluarkan (pop) satu per satu dan ditampung ke antrean pembuangan sampai elemen baru tersebut memenuhi syarat untuk dimasukkan (push).
3. Data skor masuk secara berurutan: 10, 25, 20, 30.
4. Simulasikan dan terapkan aturan operasi Push dan Pop tersebut langkah demi langkah hingga keempat data selesai diproses.

Pertanyaan:

1. Tuliskan status tumpukan (Stack) dan riwayat data yang dikeluarkan (Pop) setelah setiap angka (10, 25, 20, 30) diproses satu per satu.

2. Berdasarkan simulasi di atas, sebutkan angka berapa saja yang berada di dalam tumpukan akhir dan angka berapa yang tereliminasi (keluar melalui operasi pop).

Tuliskan langkah 1 sampai 4 secara berurutan beserta status tumpukan saat ini, lalu isi simpulan akhir pada dua baris yang disediakan (Isi Stack Akhir dan Data Tereliminasi).

REFLEKSI

1. Bagaimana keterpaduan antara struktur data (seperti array, queue, stack) dan algoritma (sorting, searching) membantumu menyelesaikan persoalan data secara lebih teratur dan efisien?

2. Bagian mana dari langkah simulasi penerapan algoritma dan struktur data hari ini yang paling menantang dan bagaimana kamu berhasil memecahkannya?