Algoritma: Pengertian, Ciri-Ciri, Fungsi, & Jenisnya

Apa itu Algoritma?

Jika mengacu pada Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) daring, algoritma adalah sebuah metode sistematis yang dapat digunakan untuk memecahkan masalah dalam sebuah aplikasi atau sistem. 

Dengan kata lain, algoritma adalah sederet lagkah-langkah logis yang diurutkan berdasarkan sistematika tertentu dalam pemecahan masalah. Seiring berjalannya waktu, algoritma semakin banyak diaplikasikan dalam bidang komputer, terutama pemrograman. 

Algoritma memegang peranan penting dalam ilmu komputer, khususnya dalam pengembangan teknologi kecerdasan buatan (AI), machine learning, dan pemrosesan big data. 

Bahkan buku Pengantar Algoritma dengan Bahasa juga mendefinisikan algoritma layaknya "jantung komputer" karena hampir seluruh sintaks dan kode pemrograman hardware dan software sangat bergantung pada algoritma.

Ciri-Ciri Algoritma

Sama seperti metode penyelesaian masalah lainnya, algoritma juga memiliki sejumlah ciri khusus. Ciri inilah yang memastikan bahwa algoritma dapat diikuti secara sistematis dan efisien. Menurut Donald E. Knuth, beberapa ciri-ciri algoritma adalah:

1. Tepat atau Precise

Ciri-ciri yang pertama dari lagoritma adalah precise. Artinya, setiap algoritma harus bersifat benar, tepat, teliti, dan dapat diuji kebenarannya. 

Dalam artian lain, setiap langkah atau tahapan yang ditempuh dalam suatu algoritma hanya memiliki satu makna. Dengan begitu, program yang dihasilkan dapat menampilkan output yang diharapkan.

Apabila algoritma sudah presisi, setiap instruksi akan dinyatakan secara eksplisit karena sudah mengerti sehingga tidak akan menghilangkan bagian apa pun. 

2. Memiliki Input

Dalam memberikan hasil atau output yang diharapkan, algoritma adalah prosedur yang memerlukan input dari pengguna. Input adalah besaran nilai atau perintah yang diberikan kepada algoritma sebelum diproses menjadi suatu output. Misalnya, input berupa teks atau angka. Namun, suatu algoritma bisa saja tidak memiliki input apa pun atau justru memiliki beberapa input sekaligus. 

3. Efektif

Ciri-ciri kedua dari algoritma adalah efektif. Artinya, algoritma harus dapat menghasilkan solusi dalam jumlah langkah yang terbatas, dan setiap langkah yang diambil harus menghasilkan hasil yang dapat dicapai dengan cara yang praktis dan efisien. 

Efektivitas ini mengacu pada kemampuan algoritma untuk menyelesaikan masalah dengan cara yang optimal, baik dari segi waktu, ruang memori, maupun sumber daya lainnya.

4. Terminate atau Memiliki Batasan Langkah

Ciri ketiga dari algoritma adalah terminate atau memiliki batasan langkah untuk berhenti. Artinya, setiap algoritma harus memiliki titik penghentian yang jelas setelah menyelesaikan tugasnya. Algoritma pada umumnya dapat berakhir setelah sejumlah langkah tertentu dan tidak berjalan tanpa batas (infinite loop).

5. Menghasilkan Output yang Tepat

Selain memiliki input, algoritma juga memiliki output yang merupakan solusi atau hasil pemecahan masalah yang dihadapi. Pada dasarnya, suatu algoritma dapat memiliki satu output atau lebih. Apabila Anda menemukan suatu algoritma tidak menampilkan output yang diharapkan, artinya kemungkinan error telah terjadi pada algoritma Anda.  

Jenis-Jenis Algoritma

Algoritma adalah prosedur logis yang dapat dibagi menjadi beberapa jenis sesuai tahapan pengolahan input hingga menghasilkan suatu output tertentu. Adapun jenis-jenis algoritma adalah sebagai berikut:

1. Algoritma Sekuensial (Sequence Process)

Algoritma sekuensial atau sequence process adalah algoritma yang memiliki langkah-langkah berurutan dari awal hingga akhir. Setiap langkah harus dijalankan secara urut dari baris kode yang paling atas sampai paling bawah agar output yang dihasilkan sesuai dengan harapan.

Sebagai contoh, untuk membuka aplikasi media sosial, aplikasi akan mengambil data dari database sebelum ditampilkan kepada pengguna (user). Adapun langkah-langkahnya jika diurutkan akan menjadi seperti berikut:

• User membuka aplikasi media sosial.
• Aplikasi mengambil data yang berasal dari database.
• Selama proses pengambilan data, aplikasi akan menampilkan proses loading. 
• Setelah data selesai diambil dari database, data tersebut akan ditampilkan pada aplikasi dan siap digunakan oleh user. 

2. Algoritma Perulangan

Algoritma perulangan merupakan algoritma yang memiliki langkah tertentu yang dijalankan secara berulang. Perulangan hanya akan berhenti apabila kondisi tertentu atau batasan perulangan sudah terpenuhi. Algoritma perulangan juga dikenal sebagai looping.

3. Algoritma Percabangan atau Bersyarat

Algoritma percabangan atau bersyarat adalah algoritma yang memiliki sejumlah langkah-langkah dengan persyaratan tertentu. Dalam algoritma ini, untuk melakukan langkah selanjutnya biasanya harus memenuhi syarat tertentu terlebih dahulu.

Sebagai contoh di dunia programming, algoritma ini akan dipakai dalam berbagai macam skenario, seperti memilih opsi pembayaran atau fitur seperti scoring test filtering otomatis.

4. Algoritma Divide and Conquer

Pada jenis algoritma ini, sebuah masalah besar akan dibagi menjadi beberapa bagian yang lebih kecil. 

Kemudian, setiap bagian akan diselesaikan secara terpisah dan hasil dari masing-masing bagian akan disatukan untuk membangun solusi akhir. 

Banyak orang mengaplikasikan jenis algoritma ini karena dipercaya lebih mudah dan stabil.

5. Algoritma Rekursif

Serupa dengan divide and conquer, algoritma rekursif juga turut membagi tugas menjadi bagian-bagian lebih kecil. 

Namun, berbeda dengan metode sebelumnya, algoritma ini akan mengulang prosesnya hingga masalahnya dapat diselesaikan secara bertahap.

6. Algoritma Dynamic Programming (DP)

Dynamic Programming (DP) adalah jenis algoritma yang menganalisis setiap masalah dan mencarikan solusi untuk setiap sub-masalahnya. Solusi-solusi ini kemudian dibangun kembali dalam bentuk instruksi yang lebih rinci sehingga menghasilkan keputusan-keputusan kecil yang saling terhubung untuk menyelesaikan masalah utama.

7. Algoritma Greedy

Algoritma greedy adalah jenis algoritma yang lebih berfokus untuk mencari solusi yang paling optimal pada setiap langkahnya. Solusi yang dipilih biasanya adalah solusi yang paling jelas dan paling mudah diterapkan di antara pilihan-pilihan yang ada. 

8. Brute Force

Algoritma Brute Force bekerja dengan cara yang sangat sederhana namun efektif dalam menyelesaikan masalah. Pasalnya, algoritma ini akan mencoba setiap kemungkinan solusi satu per satu hingga menemukan hasil yang diinginkan. 

Karena berfokus pada eksplorasi semua opsi yang ada tanpa mengabaikan satupun, jenis algoritma satu ini dinilai sangat komprehensif. Namun, sayangnya, algoritma ini bisa jadi kurang efisien karena proses pengujian algoritma bisa berjalan sangat lambat, terutama untuk masalah yang memiliki banyak kemungkinan atau variabel. 

9. Backtracking

Algoritma Backtracking adalah pendekatan yang lebih cerdas dan efisien dibandingkan dengan Brute Force, meskipun keduanya sama-sama menggunakan rekursi untuk menyelesaikan masalah. 

Dalam algoritma Backtracking, penyelesaian masalah dilakukan dengan cara yang iteratif dan sering kali "mundur" untuk mencari solusi alternatif yang lebih baik. 

Secara umum, proses dimulai dengan mencoba satu solusi sementara dan kemudian mengevaluasi apakah solusi tersebut valid. Jika solusi tersebut ternyata tidak efektif atau gagal mengarah pada hasil yang diinginkan, algoritma akan mundur dengan menghilangkan langkah sebelumnya dan mencoba solusi lain.

Fungsi Algoritma

Pada umumnya, fungsi algoritma adalah membantu Anda menemukan cara untuk menyelesaikan suatu masalah. Namun, selain itu, ada beberapa fungsi algoritma lain yang juga tidak kalah bermanfaat, di antaranya:

• Memudahkan pemecahan masalah melalui langkah-langkah logis dan sistematis.
• Menyederhanakan proses pembuatan program yang besar dan rumit.
• Meminimalisir kesalahan penulisan pada suatu program yang ditulis berulang.
• Proses dokumentasi pekerjaan menjadi lebih mudah.
• Kesalahan atau error dalam langkah kerja lebih mudah ditemukan.