By Administrator 
Stack struktur data adalah struktur data linier yang mengikuti prinsip Last In First Out (LIFO), di mana elemen terakhir yang dimasukkan akan menjadi elemen pertama yang dikeluarkan.
Struktur ini sangat berguna dalam berbagai aplikasi komputasi, mulai dari mengelola ekspresi matematika hingga membatalkan operasi dalam program.
Pengertian Stack Struktur Data
Stack adalah struktur data yang bekerja berdasarkan prinsip Last In First Out (LIFO), artinya elemen terakhir yang dimasukkan adalah elemen pertama yang dikeluarkan. Bayangkan sebuah tumpukan buku di mana buku terakhir yang diletakkan di atas adalah buku pertama yang diambil.
Stack memiliki dua operasi utama:
Operasi Push
- Operasi push menambahkan elemen baru ke puncak stack.
- Elemen baru ini menjadi elemen teratas dalam stack.
Operasi Pop
- Operasi pop menghapus dan mengembalikan elemen teratas dari stack.
- Setelah operasi pop, elemen di bawahnya menjadi elemen teratas baru.
Stack digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti:
- Pengurutan ekspresi
- Pemeriksaan keseimbangan tanda kurung
- Pemanggilan fungsi
- Pengelolaan memori
Operasi Dasar Stack
Struktur data stack memiliki tiga operasi dasar yang fundamental untuk fungsinya:
Push
Operasi push menambahkan elemen baru ke puncak stack. Ini adalah operasi yang paling umum digunakan untuk menyisipkan data ke dalam stack.
Pop
Operasi pop menghapus dan mengembalikan elemen dari puncak stack. Operasi ini penting untuk mengambil data dari stack.
Peek, Stack struktur data
Operasi peek mengembalikan elemen di puncak stack tanpa menghapusnya. Ini berguna untuk melihat elemen teratas stack tanpa mengubah struktur stack.
| Operasi | Deskripsi |
|---|---|
| Push | Menambahkan elemen baru ke puncak stack |
| Pop | Menghapus dan mengembalikan elemen dari puncak stack |
| Peek | Mengembalikan elemen di puncak stack tanpa menghapusnya |
Representasi Stack
Struktur data stack dapat direpresentasikan menggunakan array atau linked list.
Representasi Array
Dalam representasi array, elemen stack disimpan dalam array secara berurutan. Elemen pertama yang masuk stack ditempatkan di awal array, dan elemen terakhir yang masuk ditempatkan di akhir array. Penambahan dan penghapusan elemen dilakukan pada akhir array, yang dikenal sebagai “top” dari stack.
Representasi Linked List
Dalam representasi linked list, elemen stack disimpan dalam simpul-simpul linked list. Setiap simpul berisi data elemen dan penunjuk ke simpul berikutnya. Penambahan dan penghapusan elemen dilakukan pada awal linked list, yang dikenal sebagai “top” dari stack.
Implementasi Stack
Implementasi stack dapat bervariasi tergantung pada bahasa pemrograman yang digunakan. Beberapa bahasa memiliki implementasi stack bawaan, sementara yang lain mengharuskan programmer untuk mengimplementasikannya sendiri.
Berikut adalah beberapa contoh implementasi stack dalam bahasa pemrograman yang umum digunakan:
Bahasa Pemrograman C++
- Menggunakan std::stack: Ini adalah kelas template yang menyediakan implementasi stack standar.
- Menggunakan array: Stack dapat diimplementasikan menggunakan array dengan penunjuk ke elemen teratas.
- Menggunakan daftar tertaut: Stack dapat diimplementasikan menggunakan daftar tertaut, di mana setiap simpul berisi data dan penunjuk ke simpul berikutnya.
Bahasa Pemrograman Java
- Menggunakan java.util.Stack: Ini adalah kelas yang menyediakan implementasi stack standar.
- Menggunakan array: Sama seperti dalam C++, stack dapat diimplementasikan menggunakan array dengan penunjuk ke elemen teratas.
- Menggunakan daftar tertaut: Sama seperti dalam C++, stack dapat diimplementasikan menggunakan daftar tertaut.
Bahasa Pemrograman Python
- Menggunakan modul collections.deque: Modul ini menyediakan implementasi deque, yang dapat digunakan untuk membuat stack.
- Menggunakan array: Sama seperti dalam C++ dan Java, stack dapat diimplementasikan menggunakan array.
- Menggunakan daftar: Stack dapat diimplementasikan menggunakan daftar, di mana operasi push dan pop dilakukan pada awal daftar.
Aplikasi Stack
Stack memiliki aplikasi luas dalam berbagai bidang komputasi. Salah satu aplikasi utama adalah pengelolaan ekspresi matematika.
Pengelolaan Ekspresi Matematika
Stack digunakan untuk mengevaluasi ekspresi matematika dengan menggunakan notasi postfix (postorder). Ekspresi postfix adalah notasi di mana operator mengikuti operan. Stack digunakan untuk menyimpan operan dan mengevaluasi ekspresi dengan cara memproses operator secara berurutan.Misalnya, untuk mengevaluasi ekspresi postfix “5 3 2
+”, stack akan digunakan sebagai berikut
Struktur data stack adalah salah satu struktur yang banyak digunakan dalam komputasi. Bayangkan stack seperti tumpukan piring, di mana kita hanya bisa menambahkan atau mengambil piring dari atas tumpukan. Nah, seperti Spark 7 Pro , smartphone canggih yang memiliki performa mumpuni, stack struktur data juga sangat efisien dalam mengelola data, terutama dalam hal operasi push dan pop.
- Push 5 ke stack
- Push 3 ke stack
- Pop 3 dan 5 dari stack, hitung 3
- 5 = 15, dan push 15 ke stack
- Push 2 ke stack
- Pop 2 dan 15 dari stack, hitung 2 + 15 = 17, dan push 17 ke stack
- Pop 17 dari stack, dan hasilnya adalah 17
Penggunaan stack dalam mengelola ekspresi matematika memberikan efisiensi dan kemudahan dalam mengevaluasi ekspresi yang kompleks.
Keunggulan dan Keterbatasan Stack
Stack, struktur data yang didasarkan pada prinsip Last In First Out (LIFO), memiliki keunggulan dan keterbatasan tertentu. Memahami karakteristik ini sangat penting untuk memilih struktur data yang tepat untuk aplikasi tertentu.
Keunggulan Menggunakan Stack
- Kesederhanaan:Stack mudah dipahami dan diimplementasikan, baik secara konseptual maupun dalam kode.
- Operasi yang Efisien:Operasi dasar stack, seperti push dan pop, memiliki kompleksitas waktu O(1), membuatnya sangat efisien untuk menambah atau menghapus elemen.
- Pemrosesan Berurutan:Stack mengikuti urutan LIFO, memastikan bahwa elemen yang ditambahkan terakhir diproses terlebih dahulu. Ini berguna dalam situasi di mana pemrosesan berurutan sangat penting.
- Rekursi:Stack memainkan peran penting dalam implementasi rekursi, di mana fungsi memanggil dirinya sendiri. Stack menyimpan informasi tentang panggilan fungsi sebelumnya, memungkinkan eksekusi berurutan.
Keterbatasan Menggunakan Stack
- Kapasitas Terbatas:Stack memiliki kapasitas terbatas, dan jika kapasitas ini terlampaui, maka dapat menyebabkan overflow.
- Akses Elemen:Elemen dalam stack hanya dapat diakses melalui operasi pop, yang menghapus elemen dari stack. Mengakses elemen di tengah stack tanpa menghapusnya tidak memungkinkan.
- Ketidaksesuaian untuk Antrian:Stack tidak cocok untuk implementasi antrian, di mana elemen harus diproses berdasarkan urutan First In First Out (FIFO).
- Penggunaan Memori yang Tinggi:Implementasi stack memerlukan penggunaan memori yang lebih tinggi dibandingkan dengan struktur data lain, seperti array.
Akhir Kata
Dengan memahami operasi dasar, representasi, dan aplikasinya, stack struktur data dapat dimanfaatkan secara efektif untuk menyelesaikan masalah komputasi yang kompleks dan meningkatkan efisiensi kode.
