Bagaimana Sebuah Program didesain?
Semisal keputusanya adalah membuat program (custom-write), maka tugas Anda selanjutnya adalah mendesain solusi yang ditentukan oleh analis sistem. Untul melakukanya, hal pertama yang dilakukan adalah membuat algoritma. Algoritma adalah rumusan atau serangkaina langkah untuk memecahan masalah tertentu. Untuk menjadi sebuag algoritma, sekumpulan aturan harus tidak ambigu dan memiliki saat berhenti yang jelas. Kita setiap hari menggunakan algoritma. Contoh, resep untuk roti bakar adalah sebuah algoritma. Sebagian besar program, kecuali beberapa aplikasi kecerdasan tiruan, terdiri atas algoritma. Dalam pemrograman komputer sering terdapat algoritma yang berbeda untuk menyelesaikan masalah yang diberikan, dalam situasi yang berbeda masing-masing algoritma memilki keuntungan dan kerugian sendiri-sendiri. Menemukan algoritma yang elegan – algoritma ynag sederhana dan dengan sedikit mungkin langkah-adalah suatu tantangan utama dalam pemrograman.
Algoritma dapat diterapkan dalam berbagai cara. Dalam langkah desain program, perangkat lunak didesaian dalam dua langkah kecil. Pertama, menentukan logika program melalui pendekatan atas-bawah dan modularisasi, dengan menggunakan bagan hierarki. Selanjutnya, mendesain logika program secara detail, baik dari segi naratif, mengggunakan pseudecode, atau secara grafis, dengan menggunakan diagram alur.
Sanget bermanfaat bila programer menggunakan pendekatan berdasarkan pengalaman pribadi untuk memprogram. Pemrograman dianggap sebagai suatu seni, bukan ilmu pengetahuan. Namun, saat ini sebagian besar programer menggunakan pendekatan desain yang disebut pemrograman terstrukur. Pemrograman terstruktur menggunakan pendekatan atas-bawah yang memecah program kedalam bentuk modul, dan menggunakan piranti logika standar yang disebut struktur kontrol (sekuensi, seleksi, kasus dan iterasi – sequence, selection, case dan iteration).
Tujuan utama pemrograman terstruktur adalah membuat program lebih efisien (dengan baris kode lebih sedikit) dan lebih terorganisasi (lebih mudah dibaca) serta memilki notasi yang lebih bagus sehingga memili deskripsi yang jelas dan benar.
1. Menentukan logika program menggunakan pendekatan atas-bawah.
Menentukan logika program sama seperti membuat kerangka skripsi sebelum memulai menulisnya. Desain program atas-bawah dilakukan dengan mengidentifikasi elemen atas, atau modul, dari suatu program lalu memecahkanya secara urut sampai tingkat detail terendah. Desain ini digunakan untuk mengidentifikasi langkah pemrosesan program, atau modul. Setelah program didesain, coding sesengguhnya pun dilakukan dari bawah ke atas dengan menggunakan pendekatan modular
Modularisasi: konsep modularisasi sangat penting. Modularisasi sangat menyederhanakan pengembangan program karena setiap bagian bisa dikembangkan dan diuji secara terpisah. Modul merupakan langkah pemrosesan dari suatu program. Masing-masing modul tersusun atas pernyataan pernyataan program yang mempunyai hubungan logis. (Modul kadang-kadang dinamakan subprogram atau subrutin). Contoh dari modul bisa berupa instruksi pemrograman yang hanya mengatakan ” Bukan sebuah file, sebuah record, dan tampilkan layar pada tampilan”. Akan lebih baik jika masing-masing modul hanya memiliki satu fungsi, sama seperti paragraf dalam kalimat sebaiknya memiliki satu pikiran yang utuh. Aturan ini membatasi ukuran dan kompleksitas modul.
Desain Program atas-bawah:
Desain program atas bawah (top-down) bisa digambarkan dalam satu bagan hirarki. Satu bagan hierarki, atau bagan struktur, menggambarkan tujuan program secara keseluruhan, dengan mengidentifikasi semua modul yang diperlukan untuk mencapai tujuan besar tersebut dan hubungan antar modul. Bgan ini bekerja mulai dari yang umum hingga yang khusus, memulai dari level atas (level tinggi) yang melihat pa yang harus dikerjakan program. Selanjutnya, masing-masing layer memperbaiki dan memperluas layer sebelumnya hingga level bawah bisa dibuat menjadi modul pemrograman yang khusus. Program harus berjalan sesuai urutan dari satu modoul ke modul berikutnya sampai semuanya diproses. Ada tiga modul utama yang sejalan dengan tiga operasi utama dari suatu komputasi – input, pemrosesan dan output.
2. Mendesain detail menggunakan pseudecode dan atau diagram alur.
Setelah menetukan logika program, selanjutnya Anda dapat menggarap detailnya dengan menggunakan pemrograman atas-bawah dan bagian hierarki. Ada dua cara untk membuat detail – menulis dan menggambarkanya menggunakan pseudecode atau diagram alur. Sebagian besar proyek menggunakan kedaunya.
Pseudecode:
Pseudecode adalah metode mendesain suaru program dengan menggunakan pernyataan bahasa manusia untuk mendeskripsikan logika dan aliran proses. Pseudecode seperti sebuah kerangka atau bentuk rangkuman dari program yang Anda tulis.
Terkadang pseudecode hanya digunakan untuk menjelaskan tujuan modul pemrograman tertentu dan istilah yang umum. Dengan menggunakan istilah seperti JIKA, MAKA, atau JIKA TIDAK, pseudecode mengikuti aturan dari struktur kontrol, suatu aspek penting dalam pemrograman terstruktur.
Diagram alur program: Diagram alur program adalah bagan yang secara grafis menampilkan rangkaian langkah detail (algoritma, atau aliran logika) yang diperlukan untuk memecahkan masalah pemrograman. Diagram alur ini menggunakan simbol standar – yang disebut simbol ANSI, kependekan dari American National Standard Institute, lembaga yang mengembangkanya.
Simbol pada bagian kiri dari gambar akan tampak jelas. Akan tetapi, bagaimana Anda melihat logika dari suatu program? Bagaimana Anda menelaah program sehingga ia benar-bendar bekerja? Jawabanya adalah dengan menggunakan struktur kontrol, seperti yang kan dijelaskan berikut ini.
Struktur Kontrol: Ketika Anda menetukan logika di balik suatu hal, anda menggunakan kata-kata seperti jika dan maka, kemudian jika tidak. (Misalnya tanpa menggunakan kata-kata diatas, Anda akan menelaah baris berikut : ” Jika ia datang, maka kami kan nonton film, jika tidak saya kan tingal saja dirumah dan nonton TV”). Struktur kotrol juga menggunkan kata-kata yang sama. Kontrol struktur atau struktur logika adalah struktur yang mengontrolol sekuensi logis dimana instruksi program di eksekusi. Dalam mendesain program terstruktur, ada tiga struktur kontrol yang digunakan untuk membangun logika sebuah program, yaitu sekuensi, seleksi dan iterasi (atau loop).Inilah perangkat yang Anda gunakan untuk menulis program terstruktur dan melakukan pekerjaan diluar pemrograman. (Variasi tambahan dari ketiga struktur dasar ini juga digunakan).
Membandingkan Tiga Struktur Kontrol Ketiga struktur kontrol secara umum mempunyai satu masukan dan satu keluaran. Struktur kontrol dimasukan pada suatu titik dan dikeluarakan pada titik lain. Hal ini membantu menyederhanakan logika sehingga orang lain dapat dengan mudah mengikuti jejak programenr untuk membuat program dapat berjalan. (Sebelum ketentuan ini disahkan, programeer bisa mempunyai banyak variasi, yang mengarah pada program yang tidak bisa dipahami yang disebut spaghetti code.)
mari kita perhatikan ketiga kontrol tersebut.
Struktur kontrol sekuensi :
Dalam strukur kontrol sekuensi, satu pernyataan program mengikuti yang lain dengan urutan yang logis. Misalnay seperti contoh yang ditunjukan pada gambar, ada dua kotak ( “Statement” dan “Statement”). Satu kotak bisa berbunyi “Buka File”, dan yang lain “Baca Sebuah Record”. Tidak ada keputusan yang dilakukan , tidak ada pilihan antara “ya” atau “tidak”. Kotak tersebut secara logis saling mengikuti dalam urutan sekuensial.
Struktur kontrol seleksi :
Struktur kontrol seleksi – juga disebut striktur JIKA-MAKA-JIKA TIDAK- mempresentasikan pilihan. Struktur ini menerapkan dua jalur yang diikuti ketika program harus membuat suat keputusan. Contih struktur seleksi adalah :
JIKA jam kerja seorang pegawai dalam satu minggu adalah lebih dari 40
MAKA jam lembur sama dengan jumlah jam yang menjadi selisihnya
JIKA TIDAK pegawai tidak mempunyai jam lembur
Variasi sruktur kontrol seleksi yang biasa adalah struktur kontrol kasus.Struktur ini menawarkan labih dari satu keputusan ya atau tidak. Struktur kasus ini memberikan alternatif, atau kasus yang bisa ditampilkan. (JIKA kasus 1 terjadi, MAKA lakukan ….. JIKA kasus 2 terjadi, MAKA ikuti alternatif …… .” Dan seterusnya.) Struktur kontrol jika membuat programer tidak harus mengiindikasikan begitu banyak kondisi JIKA-MAKA-JIKA TIDAK secar terpisah.
Struktur kontrol iterasi :
Dalam struktur kontrol seleksi, atau struktur kontrol loop, suatu proses bisa diulang selama kondisinya tetap benar. Ada dua tipe strutur iterasi – DO UNTIL dan DO WHILE. Dalam hal ini, DO UNTIL lebih sering dugunakan.
Contoh struktur DO UNTIL adalah sebagi berikut :
DO read employee records UNTIL there are no more employee records.
Contoh struktru DO WHILE adalah sebagai berikut :
Do employee records while [that is, as long as] there continue to be employee records.
Apa perbedaan dari kedua struktur iterasi itu? Berikut adalah alasanya: jika beberapa pernyataan perlu , Anda harus memutuskan kapa berhenti mengulangnya. Anda dapat menghentikanya pada awal loop, dengan menggunakan struktru DO WHILE. Atau dapat mengakhirinya pada akhir loop, dengan menggunakan struktur DO UNTIL. Iterasi DO UNTIL berati pernyataan loop akan dieksekusi sedikitnya satu kali, karena dalam kasus ini pernyataan iterasi dieksekusi sebelum program mengecek untuk berhenti.
