LKPD Informatika Kelas 11: Memberikan Justifikasi Kelebihan dan Keterbatasan Alternatif Solusi Strategi Algoritmik Greedy

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Memberikan justifikasi efisiensi, kelebihan, dan keterbatasan dari setiap alternatif solusi pada persoalan dengan strategi algoritmik greedy

PETUNJUK UMUM

• Bacalah setiap skenario persoalan optimasi dengan cermat.
• Bekerjalah secara mandiri pada tahap eksplorasi awal, lalu diskusikan temuan alternatif solusi bersama kelompok.
• Fokuskan analisis kalian pada pemberian justifikasi efisiensi langkah, kelebihan, dan keterbatasan dari strategi greedy yang diterapkan.
• Tuliskan hasil analisis dan justifikasi pada format ruang jawaban yang telah disediakan.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Investigasi Alternatif Solusi Penjadwalan Tugas (Kasus SAP-K11-04)

Estimasi: 40 menit

Alat & Bahan:

• Buku catatan / LKPD cetak
• Alat tulis / kalkulator sederhana

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati skenario: Cici memiliki waktu 8 jam dan ada 6 PR yang tersedia dengan durasi: Tugas 1 (0.5 jam), Tugas 2 (1 jam), Tugas 3 (1 jam), Tugas 4 (2 jam), Tugas 5 (3 jam), Tugas 6 (4 jam). Tujuannya adalah menyelesaikan sebanyak mungkin tugas.
2. Bandingkan dua alternatif solusi: Alternatif A (Greedy: memprioritaskan tugas dengan durasi paling kecil terlebih dahulu) dan Alternatif B (Non-Greedy/FIFO: mengerjakan tugas sesuai urutan nomor tugas yang datang).
3. Hitung jumlah tugas yang dapat diselesaikan oleh masing-masing alternatif dalam batas waktu 8 jam.
4. Berikan justifikasi perbandingan efisiensi dan hasil capaian dari kedua alternatif tersebut.

Pertanyaan:

1. Berdasarkan batasan waktu 8 jam, tuliskan daftar tugas yang terpilih untuk Alternatif A (Greedy durasi terkecil) dan Alternatif B (mengerjakan urut dari Tugas 1, 2, 3, dst.), lalu tentukan jumlah total tugas yang berhasil diselesaikan masing-masing.

2. Berikan justifikasi mengapa strategi greedy (Alternatif A) lebih efisien dan efektif dalam memaksimalkan jumlah tugas yang selesai dibandingkan alternatif tanpa pengurutan durasi.

Tabel 2 baris (Alternatif A, Alternatif B) dengan 3 kolom: [Alternatif Solusi | Daftar Tugas Terpilih & Total Durasi | Total Jumlah Tugas], dilanjutkan kotak teks uraian untuk justifikasi efisiensi.

Kegiatan 2: Uji Keterbatasan Strategi Greedy pada Persoalan Penukaran Uang Koin

Estimasi: 45 menit

Alat & Bahan:

• Kertas kerja kelompok
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati skenario: Kasir ingin menukarkan uang sejumlah 27 ribu rupiah menggunakan koin/lembar pecahan yang tersedia: Pecahan Rp20.000, Rp13.000, dan Rp1.000. Tujuannya adalah meminimalkan jumlah keping/lembar uang yang diberikan.
2. Analisis Alternatif 1: Menggunakan strategi Algoritma Greedy (selalu memilih nominal pecahan terbesar yang tidak melebihi sisa uang).
3. Analisis Alternatif 2: Menggunakan solusi alternatif kombinasi non-greedy yang valid.
4. Bandingkan total keping/lembar yang dihasilkan kedua alternatif, kemudian identifikasi keterbatasan dari strategi greedy pada kasus sistem koin ini.

Pertanyaan:

1. Uraikan langkah pemilihan pecahan uang untuk mencapai Rp27.000 dengan Alternatif 1 (Greedy nominal terbesar) dan Alternatif 2 (Alternatif Kombinasi Lain). Hitung total lembar/keping masing-masing.

2. Berikan justifikasi mengenai keterbatasan strategi greedy pada kasus penukaran uang tersebut dan jelaskan mengapa strategi greedy gagal menghasilkan solusi optimal.

Kolom perbandingan rincian pecahan Alternatif 1 vs Alternatif 2 beserta total keping, serta area bergaris untuk menuliskan justifikasi keterbatasan greedy.

Kegiatan 3: Justifikasi Komprehensif Kelebihan, Keterbatasan, dan Efisiensi Strategi Greedy

Estimasi: 50 menit

Alat & Bahan:

• Lembar Kerja Siswa
• Papan tulis / kertas plano (opsional presentasi)

Petunjuk Pengerjaan:

1. Diskusikan dalam kelompok berdasarkan hasil Kegiatan 1 dan Kegiatan 2.
2. Susun matriks justifikasi yang membandingkan strategi greedy dengan alternatif solusi lainnya.
3. Fokuskan pada 3 aspek evaluasi: Kecepatan/Kompleksitas Komputasi (Efisiensi), Kelebihan Utama, dan Keterbatasan/Kapan strategi tersebut tidak boleh digunakan.
4. Sajikan hasil justifikasi kelompok dan siapkan diri untuk sesi penutupan serta refleksi pembelajaran.

Pertanyaan:

1. Lengkapi matriks justifikasi strategi algoritmik greedy berikut berdasarkan aspek efisiensi komputasi, kelebihan, keterbatasan, dan syarat persoalan agar greedy menghasilkan solusi optimal.

2. Berdasarkan seluruh hasil analisis, berikan justifikasi akhir: Kapan seorang problem solver sebaiknya memilih strategi greedy dan kapan harus mencari alternatif strategi lain?

Format tabel evaluasi 4 baris x 2 kolom [Aspek Penilaian | Uraian Justifikasi], diikuti 1 paragraf simpulan hasil diskusi kelompok.

REFLEKSI

1. Dari kedua kasus yang dianalisis (penjadwalan PR dan penukaran uang), apa pelajaran terpenting yang kamu dapatkan mengenai bahaya mengambil keputusan yang hanya 'tampak terbaik saat ini' tanpa analisis dampak jangka panjang?

2. Bagaimana kemampuan memberikan justifikasi kelebihan dan keterbatasan solusi ini membantumu berpikir lebih kritis dalam memilih solusi komputasi di kehidupan nyata?