LKPD Informatika Kelas 11: Mengimplementasikan Program Modifikasi Berstruktur Data Kompleks Menggunakan Library Perangkat Lengkap

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Mengimplementasikan program yang menggunakan struktur data kompleks dan tepat menggunakan library atau perangkat yang tersedia

PETUNJUK UMUM

• Berdoalah sebelum memulai kegiatan pembelajaran.
• Bekerjalah bersama rekan pasangan/kelompok sesuai instruksi pada lembar kerja.
• Buka IDE/lingkungan pemrograman (misal: Python, C++, atau Java) yang mendukung struktur data bawaan atau modul koleksi library standar.
• Tuliskan dan jalankan kode program secara langsung untuk mengamati implementasi struktur data kompleks beserta pemanfaatan method/fungsi dari library yang disediakan.
• Tanyakan kepada guru apabila menemui kendala teknis dalam penulisan sintaks atau impor modul library.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Implementasi Modifikasi Antrean Berprioritas Berbasis Heap Menggunakan Library Standar

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Komputer/laptop dengan compiler/interpreter bahasa pemrograman (Python/C++/Java)
• Teks editor / IDE (VS Code, Thonny, IDLE, atau compiler daring)

Petunjuk Pengerjaan:

1. Bacalah skenario berikut: Sistem layanan tiket rumah sakit menangani pasien dengan tingkat kegawatdaruratan yang berbeda (prioritas 1 untuk gawat darurat, prioritas 2 untuk darurat, dan prioritas 3 untuk rawat jalan biasa). Pasien dilayani berurutan mulai dari prioritas tertinggi (angka terkecil), dan jika prioritas sama, dilayani sesuai urutan kedatangan.
2. Implementasikan struktur data antrean berprioritas (priority queue) menggunakan library standar (contoh: modul 'heapq' pada Python atau 'priority_queue' pada C++).
3. Modifikasi program awal agar dapat menambahkan data baru: (prioritas: 1, urutan_datang: 3, nama: 'Budi') dan (prioritas: 2, urutan_datang: 4, nama: 'Siti') ke dalam antrean yang sudah ada, lalu cetak urutan proses pemanggilannya secara berurutan hingga antrean kosong.

Pertanyaan:

1. Tuliskan baris kode implementasi pemanggilan library struktur data dan kode penambahan (push) serta pengambilan (pop) kedua data baru ke dalam struktur data kompleks antrean berprioritas tersebut!

2. Tuliskan hasil keluaran (output) terminal dari eksekusi program implementasi struktur data di atas saat seluruh elemen dikeluarkan satu per satu!

Tuliskan potongan kode program pada area teks kode (sertakan perintah import library, heappush, dan heappop) serta tuliskan output terminal pada kotak teks keluaran program.

Kegiatan 2: Implementasi Graf Berbobot Menggunakan Nested Dictionary / Map Library

Estimasi: 35 menit

Alat & Bahan:

• Komputer/laptop dengan modul library collections aktif
• Perangkat lunak IDE

Petunjuk Pengerjaan:

1. Bacalah skenario berikut: Sistem navigasi kampus memodelkan jalur antargedung menggunakan struktur data graf berbobot (weighted graph). Tiap gedung direpresentasikan sebagai simpul (node) dan jarak antar gedung direpresentasikan sebagai sisi berbobot (weighted edge).
2. Implementasikan struktur data graf berbobot tersebut menggunakan struktur data kompleks berjenjang (nested dictionary / hash map of maps) dengan bantuan tipe bawaan library bahasa pemrograman (misalnya dict/defaultdict pada library 'collections' di Python).
3. Tambahkan simpul 'Perpustakaan' yang terhubung ke 'Gedung A' dengan bobot 120 meter, dan ke 'Laboratorium' dengan bobot 85 meter.
4. Implementasikan pemanggilan fungsi/method untuk menampilkan seluruh tetangga dan bobot jarak dari simpul 'Perpustakaan'.

Pertanyaan:

1. Isilah tabel implementasi representasi graf berikut dengan melengkapi sintaks penambahan simpul dan relasi bobot menggunakan library/tipe data struktur graf!

2. Tuliskan kode program lengkap untuk menginisialisasi graf menggunakan 'defaultdict(dict)' dari modul collections, menambahkan data kedua jalur di atas, serta mencetak daftar koneksi gedung Perpustakaan!

Isi tabel 4 kolom: [Simpul Awal, Simpul Tujuan, Bobot, Sintaks Implementasi Kode], dilanjutkan kotak editor untuk kode program lengkap dan hasil cetak looping traversal.

Kegiatan 3: Uji Silang Kode Program dan Optimasi Struktur Data Antar-Pasangan

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• Komputer/laptop kerja siswa
• Kode program hasil Kegiatan 1 dan Kegiatan 2

Petunjuk Pengerjaan:

1. Tukarkan kode program yang telah kamu buat pada Kegiatan 1 dan 2 dengan pasangan kelompok lain.
2. Jalankan kode program temanmu menggunakan minimal 2 kasus uji baru (contoh data masukan tambahan untuk antrean prioritas dan graf).
3. Verifikasi apakah fungsi library yang digunakan berjalan tanpa galat sintaks/waktu eksekusi dan menghasilkan keluaran yang benar.
4. Diskusikan hasil pengujian bersama teman pasanganmu dan lakukan perbaikan langsung pada kode jika terdapat galat.
5. Tuliskan catatan perbaikan implementasi dan ikuti sesi refleksi penutup.

Pertanyaan:

1. Tuliskan hasil uji silang kode program teman: sebutkan kasus uji yang diberikan, hasil eksekusi program, dan status validitasnya (berhasil/ada galat)!

2. Jika ditemukan galat atau ketidakefisienan pemanggilan library/metode struktur data pada kode rekanmu, tuliskan baris kode sebelum diperbaiki dan baris kode hasil perbaikannya!

Tuliskan laporan uji silang dalam format: (1) Kasus Uji Diberikan, (2) Respon Output Program Teman, (3) Baris Kode Perbaikan (sebelum dan sesudah modifikasi).

REFLEKSI

1. Apa kemudahan utama yang kamu rasakan saat mengimplementasikan struktur data kompleks dengan bantuan library bawaan dibandingkan jika kamu harus menuliskan struktur data tersebut dari nol?

2. Kendala atau galat apa yang paling menantang saat mengintegrasikan library struktur data ke dalam kode program, dan bagaimana caramu mengatasinya?

3. Bagaimana pemahaman implementasi struktur data kompleks ini dapat membantumu saat mengembangkan program aplikasi skala besar yang membutuhkan pengolahan data terstruktur?