ini merupakan sebuah materi tentang stack

1. STACK
Ahmad Baihaqi, M.Kom

2. #DEFINISI
• Stack adalah jenis struktur data linier yang mengikuti prinsip LIFO
(Last In First Out) atau FILO (First In Last Out).
• Stack adalah tipe data abstrak dengan kapasitas yang telah ditentukan
sebelumnya, menyimpan elemen dengan ukuran terbatas.
• Disebut Stack karena sifatnya sama seperti tumpukan di real life.

3. #DEFINISI
• Stack hanya mempunyai satu ujung yaitu atas, operasi insert dan
delete juga dilakukan di ujung Stack.
• Operasi insert disebut dengan PUSH, operasi delete disebut dengan
POP.
• Jika Stack dalam keadaan penuh disebut dengan overflow, jika kosong
disebut dengan underflow.
• Stack dapat diimplementasikan dengan Array dan Linked List.

4. #CARA KERJA STACK
1 3
2
1
2
1
3
2
1
2
1
1
Empty Stack Push Push Push Pop Pop Pop

5. Kelebihan Stack
• Mudah diimplementasikan.
• Pemanfaatan memori yang efisien.
• Operasi insert dan delete yang cepat.

6. Kekurangan Stack
• Memori Stack berukuran terbatas.
• Total ukuran Stack harus ditentukan sebelumnya.
• Dapat menyebabkan overflow dan underflow.
• Random access tidak bisa dilakukan dalam Stack.
• Jika Stack berada di luar memori, maka dapat menyebabkan
penghentian yang tidak normal.

7. Implementasi Stack (Real Aplication)
• Konversi Infix ke Postfix/Prefix
• Undo – Redo
• Forward dan Backward di web browser
• Digunakan di banyak algoritma, seperti Tower of Hanoi, Tree
Traversal, Stock Span Problem, Histogram Problem.
• Digunakan di algoritma Graph, seperti DFS(Depth First Search).
• String Reversal
• Stack JVM
• Rekursi (Fibonacci)

8. #OPERASI STACK
Operasi Keterangan
push Menambahkan elemen ke dalam Stack, jika Stack penuh disebut dengan kondisi
Overflow
pop Menghapus elemen dari Stack, jika Stack kosong disebut dengan Underflow
isEmpty Memeriksa apakah Stack dalam keadaan kosong atau tidak
isFull Memeriksa apakah Stack dalam keadaan penuh atau tidak
peek Mengembalikan elemen paling atas dari Stack tanpa menghapusnya
size Mengembalikan jumlah total elemen yang tersedia di dalam Stack
change Mengubah elemen pada posisi tertentu
display Mencetak semua elemen yang tersedia di Stack

9. Operasi Push
• Terdapat sebuah variabel TOP untuk melacak elemen teratas dalam
Stack.
• Sebelum insert elemen, cek Stack apakah penuh atau tidak.
• Ketika menginisialisasi Stack, tetapkan nilai TOP menjadi -1 untuk
memeriksa bahwa Stack masih kosong (TOP == -1).
• Saat elemen baru diinsert, maka nilai TOP akan bertambah, yaitu TOP
= TOP + 1, dan elemen ditempatkan pada posisi baru di atas.
• Elemen dimasukkan sampai mencapai ukuran maksimum Stack.

10. Operasi Push
begin
if stack is full
return
else
increment top
stack[top] = value
end if
end procedure

11. Operasi Push
10
Empty Stack
10
Full Stack
20
30
40
10
20
10
20
30
Push 10
Top = 0
Top = -1 Top = 1 Top = 2
Push 20 Push 30
Top = 3
Push 40

12. Operasi Pop
• Sebelum delete elemen, cek apakah Stack masih kosong.
• Jika delete elemen dalam keadaan Stack kosong, maka akan terjadi
Underflow.
• Jika Stack tidak kosong, pertama kita akses elemen yang berada di
bagian ujung atau atas.
• Setelah operasi pop dilakukan, bagian atas dikurangi -1, yaitu TOP =
TOP - 1.

13. Pseudocode Operasi Pop
begin
if stack is empty
return
else
store value of stack[top]
decrement top
return value
end if
end procedure

14. Operasi Pop
Full Stack
10
Empty Stack
20
30
40
Pop 40
Top = 2
Top = 3
10
20
30
40
10
20
30
10
20
10
Pop 30
Top = 1
Pop 20
Top = 0
Pop 10
Top = -1 Top = -1

15. Operasi Peek
• Operasi Top adalah operasi yang mengembalikan elemen teratas pada
sebuah Stack.
• Time Complexity: O(1).
begin
return stack[top]
end procedure

16. Operasi isEmpty
• Operasi isEmpty adalah operasi untuk mengecek apakah Stack dalam
keadaan kosong atau tidak.
• Mengembalikan True jika kosong, False jika tidak kosong.
• Time Complexity: O(1).
begin
if top < 1
return true
else
return false
end procedure

17. #IMPLEMENTASI STACK
Implementasi
Stack
Array Stack
Linked List
Stack

18. #STACK ARRAY
• Stack dapat diimplementasikan menggunakan Array.
• Array Stack lebih mudah untuk diimplementasikan.
• Tapi penggunaan Array Stack menjadi tidak dinamis ketika runtime.
• Operasi push diimplementasikan dengan menaikkan indeks elemen
teratas dan menyimpan elemen baru pada indeks tersebut.
• Operasi pop diimplementasikan dengan mengurangi indeks elemen
teratas dan mengembalikan nilai yang disimpan pada indeks tersebut.

19. 10
Stack
20
30
40
TOP
10 20 30 40
0 1 2 3

20. Kelebihan Stack Array
• Mudah diimplementasikan.
• Tidak memerlukan memori tambahan untuk menyimpan pointer.

21. Kekurangan Stack Array
• Tidak dinamis.
• Ukuran Stack harus ditentukan sebelumnya.

22. Operasi Insert Stack Array
• Operasi insert pada Array Stack disebut juga dengan push.
• Elemen yang ditambah selalu dari posisi yang paling atas.
• Dalam Stack, push() adalah fungsi yang digunakan untuk memasukkan
elemen ke dalam Stack.
• Langkah-langkahnya:
1. Cek apakah Stack dalam keadaan penuh atau tidak.
2. Jika penuh, tampilkan “Stack Penuh”, dan hentikan fungsinya.
3. Jika tidak, tambahkan nilai teratas sebanyak 1 (TOP = TOP + 1).

23. Pseudocode Push Stack Array
begin
if stack is full
return
else
increment top
stack[top] = value
end if
end procedure

24. Operasi Delete Stack Array
• Operasi delete pada Array Stack disebut juga dengan pop.
• Dalam Stack, pop() adalah fungsi yang digunakan untuk menghapus
elemen dari Stack.
• Elemen yang dihapus selalu dari posisi yang paling atas.
• Langkahnya:
1. Cek apakah Stack kosong atau tidak.
2. Jika kosong, maka tampilkan “Stack Kosong”, dan hentikan fungsinya.
3. Jika tidak, maka hapus Stack[TOP] dan kurangi nilainya sebanyak 1 (TOP =
TOP -1).

25. Pseudocode Pop Array Stack
begin
if stack is empty
return
else
store value of stack[top]
decrement top
return value
end if
end procedure

26. #LINKED LIST STACK
• Stack dapat diimplementasikan menggunakan Linked List.
• Penggunaan Linked List pada Stack lebih dinamis dari pada Array,
karena bisa tumbuh dan menyusut ketika runtime, dan juga
membutuhkan lebih banyak memori.
• Operasi Push diimplementasikan dengan membuat node baru dengan
elemen baru dan mengatur next pointer dari node teratas saat ini ke
node baru.
• Operasi Pop diimplementasikan dengan mengatur next pointer dari
node teratas saat ini ke node berikutnya dan mengembalikan nilai
dari node teratas saat ini.

27. Kelebihan Stack Linked List
• Struktur Data yang dinamis.
• Tidak ada pemborosan memori.
• Operasi insert dan delete lebih mudah.

28. Kekurangan Stack Linked List
• Memerlukan memori tambahan.
• Akses elemen harus melintasi node mulai node yang pertama.
• Jika reverse traversing cukup rumit, memerlukan memori pointer
untuk previous pointer.

29. 10
Stack
20
30
40
TOP
40 Next 30 Next 20 Next 10 Next NULL
Head

30. Operasi Insert Stack Linked List
• Menambahkan node ke Stack disebut dengan operasi push.
• Elemen yang ditambah selalu dari posisi yang paling atas.
• Operasi insert Linked List Stack berbeda dengan Array Stack.
• Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:
1. Buat node baru dengan nilai tertentu.
2. Cek Stack apakah dalam keadaan kosong atau tidak.
3. Jika kosong, maka atur newNode  next = NULL.
4. Jika tidak, maka atur newNode  next = TOP.
5. Tentukan TOP = newNode.

31. 10
20
30
10
20
30
40
Push 40
30 Next 20 Next 10 Next NULL
40 Next
Head
40 Next 30 Next 20 Next 10 Next NULL
Head

32. Operasi Pop Stack Linked List
• Menghapus sebuah node dari atas Stack disebut dengan operasi pop.
• Elemen yang dihapus selalu dari posisi yang paling atas.
• Operasi selete Linked List Stack berbeda dengan Array Stack.
• Langkah-langkahnya:
1. Cek Stack dalam keadaan kosong atau tidak.
2. Jika kosong, maka tampikan “Stack Kosong” dan hentikan fungsinya.
3. Jika tidak, buat variabel ‘temp’ dan atur untuk menyimpan nilai elemen
teratas yg akan dihapus.
4. Atur pointer ke simpul pertama (head) stack untuk menunjuk ke elemen
kedua dalam stack.
5. Hapus simpul pertama (head) yang sebelumnya menjadi elemen teratas
stack.

33. 10
20
30
10
20
30
40
Pop 40
40 Next 30 Next 20 Next 10 Next NULL
Head
30 Next 20 Next 10 Next NULL
Head

34. #TUGAS
• Jelaskan implementasi Stack pada JVM (Java Virtual Machine),
Menejemen Memori, dan Rekursi pada deret Fibonacci!
• Jelaskan menggunakan Bahasa sendiri, sertakan gambar, dan dilarang
copy paste!
• Dikumpulkan di Google Drive dengan format PDF, terakhir
pengumpulan hari Rabu 1 November 2023.