LKPD Koding dan Kecerdasan Artifisial Kelas 10: Membandingkan Algoritma Pencarian Sequential Search dan Binary Search untuk Menyelesaikan Permasalahan

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Membandingkan beberapa algoritma untuk menyelesaikan permasalahan secara terstruktur

PETUNJUK UMUM

• Bacalah instruksi pada setiap kegiatan dengan cermat bersama kelompokmu.
• Gunakan data array yang telah disediakan untuk menyimulasikan jalannya algoritma secara manual.
• Fokuskan perhatianmu pada perbandingan langkah kerja, efisiensi langkah/iterasi, dan syarat penggunaan antar-algoritma.
• Tuliskan hasil kerja secara rapi pada ruang jawaban yang disediakan.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Eksplorasi Perbandingan Langkah Pencarian: Sequential vs Binary Search

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• Alat tulis
• Lembar kerja siswa

Petunjuk Pengerjaan:

1. Perhatikan array data nilai siswa yang sudah terurut berikut: A = [3, 7, 12, 19, 25, 38, 44, 56, 72, 89] dengan indeks 0 sampai 9 (jumlah n = 10).
2. Target nilai yang dicari adalah x = 44.
3. Lakukan simulasi penelusuran manual Sequential Search (memeriksa elemen dari indeks 0 secara berurutan hingga ketemu). Hitung berapa kali perbandingan dilakukan.
4. Lakukan simulasi penelusuran manual Binary Search menggunakan rumus tengah = (awal + akhir) div 2. Catat pergerakan nilai awal, tengah, dan akhir pada tiap iterasi hingga x = 44 ditemukan.
5. Bandingkan jumlah langkah/iterasi yang dibutuhkan oleh kedua algoritma untuk menemukan nilai yang sama tersebut.

Pertanyaan:

1. Berdasarkan data array A = [3, 7, 12, 19, 25, 38, 44, 56, 72, 89], tuliskan urutan langkah dan berapa total perbandingan yang dilakukan algoritma Sequential Search hingga angka 44 ditemukan!

2. Dengan data array dan target yang sama (x = 44), tuliskan jalannya iterasi Binary Search (nilai indeks awal, akhir, tengah, dan elemen A[tengah]) serta berapa total perbandingan yang diperlukan hingga nilai ditemukan!

3. Bandingkan jumlah langkah kedua algoritma tersebut: manakah yang membutuhkan lebih sedikit langkah untuk kasus di atas, dan mengapa hal itu bisa terjadi?

Tuliskan jawaban pada lembar kerja: untuk nomor 1 uraikan runutan indeks; untuk nomor 2 isi tabel 5 kolom: Iterasi ke-, Awal, Akhir, Tengah, Nilai A[tengah] & Keterangan; untuk nomor 3 tulis kesimpulan perbandingan langkah dalam 2-3 kalimat.

Kegiatan 2: Matriks Perbandingan Karakteristik dan Efisiensi Algoritma

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Buku Siswa Koding dan Kecerdasan Artifisial Bab 2
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Diskusikan bersama anggota kelompok untuk membandingkan sifat dan cara kerja Sequential Search serta Binary Search.
2. Analisis perbedaan keduanya berdasarkan 5 aspek: syarat kondisi data awal, cara penelusuran, kompleksitas langkah terbaik (best case), kompleksitas langkah terburuk (worst case), dan performa jika ukuran data bertambah sangat besar.
3. Lengkapi tabel komparasi terstruktur yang disediakan.

Pertanyaan:

1. Lengkapilah tabel perbandingan antara Sequential Search dan Binary Search berikut pada 5 aspek perbandingan yang ditentukan!

Lengkapi tabel 3 kolom yang terdiri dari: Kolom 1 (Aspek Perbandingan: Syarat Kondisi Data, Cara Kerja Penelusuran, Kasus Terbaik/Best Case, Kasus Terburuk/Worst Case, Efisiensi pada Data Besar), Kolom 2 (Sequential Search), dan Kolom 3 (Binary Search).

Kegiatan 3: Studi Komparasi Pemilihan Algoritma Berdasarkan Kasus Masalah

Estimasi: 35 menit

Alat & Bahan:

• Lembar kerja siswa
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Pelajari 2 skenario permasalahan pencarian data di bawah ini.
2. Skenario A: Sebuah sistem kasir minimarket mencatat 15 transaksi belanja yang masuk secara berkala dan nomor struknya tidak terurut. Kasir ingin mencari apakah struk nomor 88 ada di dalam daftar tersebut.
3. Skenario B: Sistem perpustakaan digital menyimpan 100.000 data Nomor Induk Siswa (NIS) peminjam buku yang sudah diurutkan dari yang terkecil ke terbesar. Petugas ingin memeriksa keberadaan seorang siswa berdasarkan NIS.
4. Bandingkan kesesuaian penerapan algoritma Sequential Search dan Binary Search untuk masing-masing skenario tersebut, lalu sertakan alasan perbandingannya secara terstruktur.
5. Lakukan refleksi pembelajaran di akhir sesi pengerjaan.

Pertanyaan:

1. Berdasarkan perbandingan kedua algoritma, manakah algoritma yang lebih tepat digunakan untuk Skenario A? Berikan alasan perbandingannya secara terstruktur!

2. Berdasarkan perbandingan kedua algoritma, manakah algoritma yang lebih tepat digunakan untuk Skenario B? Berikan alasan perbandingannya secara terstruktur!

Tuliskan hasil diskusi pada format uraian terstruktur: sebutkan algoritma terpilih, diikuti 2 poin alasan pembanding (kondisi data dan jumlah langkah/efisiensi). Di bagian bawah, tuliskan jawaban atas 3 butir pertanyaan refleksi diri.

REFLEKSI

1. Apa perbedaan paling mendasar dalam cara kerja penelusuran antara Sequential Search dan Binary Search yang telah kamu pelajari hari ini?

2. Dalam kondisi atau struktur data seperti apa kamu akan memilih menggunakan Sequential Search dibandingkan Binary Search, dan sebaliknya?

3. Bagian simulasi atau perbandingan mana yang menurutmu paling menantang, dan bagaimana kamu berhasil memahaminya bersama teman sekelompokmu?