LKPD Informatika Kelas 11: Menerapkan Solusi Optimal dengan Merancang Struktur Data Larik Multidimensi untuk Simulasi Burung

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Menerapkan solusi terbaik, paling efisien, dan optimal dengan merancang struktur data yang lebih kompleks dan abstrak

PETUNJUK UMUM

• Bacalah pengantar masalah simulasi peluncuran burung dengan cermat sebelum merancang struktur data.
• Bekerjalah secara mandiri pada tahap pemodelan awal, lalu diskusikan efisiensi rancangan bersama rekan pasangan.
• Terapkan struktur data larik multidimensi yang paling efisien dan hemat memori untuk menyimpan seluruh atribut burung.
• Tuliskan hasil rancangan secara sistematis pada ruang jawaban yang telah disediakan.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Abstraksi Masalah dan Perancangan Struktur Data Larik Multidimensi

Estimasi: 40 menit

Alat & Bahan:

• Buku Kerja Siswa
• Alat tulis
• Lembar Kerja Murid

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati skenario simulasi: Terdapat N burung yang diluncurkan menggunakan ketapel menuju target sarang pada pohon berketinggian T. Setiap burung memiliki parameter sudut peluncuran S (derajat), kecepatan awal V (m/s), dan tinggi pohon target T.
2. Analisis data yang perlu disimpan untuk setiap burung serta data hasil perhitungan berupa status ketercapaian (1 atau 0) dan ketinggian maksimum yang dicapai.
3. Rancang struktur data larik (array) multidimensi untuk menyimpan seluruh data input dan output simulasi burung secara efisien.
4. Jawab pertanyaan nomor 1 dan 2 pada format ruang jawaban yang disediakan.

Pertanyaan:

1. Berdasarkan variabel simulasi burung (sudut S, kecepatan awal V, tinggi pohon T, status keberhasilan, dan ketinggian maksimum), tentukan rancangan dimensi dan tipe data dari larik multidimensi yang paling efisien untuk menampung data N burung!

2. Lengkapilah tabel pemetaan indeks larik multidimensi yang kamu rancang agar setiap atribut memiliki lokasi indeks kolom yang terdefinisi dengan jelas!

Tuliskan jawaban nomor 1 dalam bentuk deskripsi deklarasi struktur data. Untuk nomor 2, isi tabel 3 kolom: [Indeks Kolom, Nama Variabel/Atribut, Tipe Data/Keterangan].

Kegiatan 2: Penerapan Solusi dan Penelusuran Larik pada Kasus Uji Simulasi

Estimasi: 45 menit

Alat & Bahan:

• Lembar Kerja Murid
• Alat tulis
• Kalkulator/kertas buram

Petunjuk Pengerjaan:

1. Terapkan rancangan larik multidimensi kegiatan 1 untuk memproses kasus uji dengan N = 2 burung.
2. Data Burung 1: Sudut S = 37 derajat, Kecepatan V = 100 m/s, Tinggi Pohon T = 100 m. Ketinggian maks yang dicapai = 181.09 m (Status = 1).
3. Data Burung 2: Sudut S = 37 derajat, Kecepatan V = 100 m/s, Tinggi Pohon T = 200 m. Ketinggian maks yang dicapai = 181.09 m (Status = 0).
4. Isikan seluruh nilai ke dalam matriks larik 2 dimensi berukuran 2x5.
5. Tuliskan langkah logika penerapan algoritma dalam bentuk pseudocode ringkas untuk mengakses dan mengisi nilai elemen matriks tersebut secara optimal.

Pertanyaan:

1. Isilah representasi matriks 2 dimensi dataBurung[2][5] dengan seluruh nilai numerik dari kasus uji kedua burung di atas!

2. Tuliskan notasi algoritmik/pseudocode efisien untuk menelusuri baris i dari 0 hingga N-1 dan menentukan nilai kolom status pada dataBurung[i][3] berdasarkan perbandingan kolom ketinggian maksimum (indeks 4) dengan tinggi pohon (indeks 2)!

Nomor 1 diisi pada tabel matriks 2 baris x 5 kolom. Nomor 2 dituliskan dalam format pseudocode/notasi algoritmik terstruktur.

Kegiatan 3: Justifikasi Efisiensi Solusi Struktur Data dan Optimasi Memori

Estimasi: 50 menit

Alat & Bahan:

• Lembar Kerja Murid
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Bandingkan solusi rancangan larik multidimensi dataBurung[N][5] dengan solusi alternatif yang menggunakan 5 buah larik terpisah 1 dimensi (arrayS[N], arrayV[N], arrayT[N], arrayStatus[N], arrayHMax[N]).
2. Diskusikan bersama rekan sebangku aspek alokasi memori, kompleksitas penulisan perulangan, dan kemudahan akses data (data locality).
3. Tuliskan justifikasi mengapa perancangan struktur data multidimensi menjadi solusi paling optimal untuk simulasi burung.
4. Selesaikan kegiatan tepat waktu untuk melanjutkan ke sesi refleksi dan penutup.

Pertanyaan:

1. Bandingkan kelebihan dan kelemahan penggunaan larik 2 dimensi dataBurung[N][5] terhadap penggunaan 5 larik 1 dimensi terpisah dalam aspek pengelompokan memori dan keterbacaan algoritma!

2. Berikan justifikasi kesimpulan: mengapa merancang struktur data larik multidimensi merupakan solusi paling optimal dalam mengelola data simulasi N burung?

Tuliskan hasil diskusi analisis perbandingan pada tabel komparasi dua kolom (Larik Multidimensi vs 5 Larik 1D) dan tuliskan kesimpulan justifikasi akhir dalam 1 paragraf sistematis.

REFLEKSI

1. Bagaimana merancang struktur data larik multidimensi membantu saya melihat keteraturan dalam menyelesaikan persoalan komputasi yang kompleks?

2. Bagian mana dari perancangan matriks data burung yang paling menantang dan bagaimana strategi saya mengatasinya?

3. Apa keuntungan praktis yang saya pahami tentang memilih struktur data yang efisien terhadap kinerja program komputer?