ALGORITMA DAN PEMOGRAMAN

CHAPTER 1 

Sekilas Komputer dan Pemrograman

 

Di negara maju saat ini banyak orang menggunakan komputer,semua yg di butuhkan manusia bisa di lakukan oleh komputer dari coffeepot yang berubah dengan sendirinya untuk menyeduh kopi pagi Anda ke microwave yang memasak sarapan Anda ke mobil yang Anda berkendara ke
bekerja untuk mesin teller otomatis Anda mampir untuk uang tunai, hampir setiap aspek
hidup Anda tergantung pada computer,peran program komputer dalam teknologi ini sangat penting, tanpa daftar petunjuk untuk mengikutinya, komputer hampir tidak berguna.

Bahasa pemrograman memungkinkan kita untuk menulis program-program dan dengan demikian untuk berkomunikasi dengan komputer.
Anda akan memulai studi ilmu komputer menggunakan salah satu yang paling serbaguna bahasa pemrograman yang tersedia saat ini: bahasa C hal ini memperkenalkan Anda ke komputer dan komponen dan untuk kategori utama pemrograman bahasa.

 

Elektronik Komputer Lalu dan Sekarang

Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita bersentuhan dengan komputer sering, sebagian dari kita menggunakan komputer untuk membuat presentasi dan dokumen lainnya, tabulasi data dalam spreadsheet, atau bahkan setelah belajar pemrograman di sekolah tinggi.

Awal computer

Komputer elektronik pertama dibangun pada akhir 1930-an oleh Dr John Atanasoff
dan Clifford Berry di Iowa State University. Atanasoff dirancang komputer untuk
membantu mahasiswa pascasarjana dalam fisika nuklir dengan perhitungan matematika mereka.
Skala besar pertama, tujuan umum komputer digital elektronik, yang disebut
ENIAC, selesai pada tahun 1946 di University of Pennsylvania dengan pendanaan dari
US Army. Beratnya 30 ton dan menempati ruang 30-by-50-kaki, ENIAC
digunakan untuk menghitung tabel balistik, memprediksi cuaca, dan membuat energi atom
perhitungan.  

Sekarang

Komputer awal ini digunakan tabung vakum sebagai komponen dasar elektronik mereka.
Kemajuan teknologi dalam desain dan pembuatan komponen elektronik
menyebabkan generasi baru dari komputer yang jauh lebih kecil, lebih cepat, dan kurang
mahal daripada yang sebelumnya.

Menggunakan teknologi saat ini, sirkuit seluruh prosesor komputer dapat dikemas
dalam komponen elektronik tunggal yang disebut chip komputer atau mikroprosesor

yang ukurannya kurang dari seperempat ukuran perangko standar. Mereka
keterjangkauan dan ukuran kecil memungkinkan chip komputer untuk diinstal dalam jam tangan, ponsel, Sistem GPS, kamera, peralatan rumah, mobil, dan, tentu saja komputer.

Komputer modern dikategorikan sesuai dengan ukuran dan kinerja.
Komputer pribadi yang digunakan oleh satu orang pada suatu waktu besar.

Komputer yang sangat kuat dan dapat diandalkan. Kapasitas terbesar dan tercepat
komputer disebut superkomputer dan digunakan oleh laboratorium penelitian dan
aplikasi komputasi intensif seperti prakiraan cuaca.
Unsur-unsur dari sebuah sistem komputer jatuh ke dalam dua kategori utama: perangkat keras dan
software. Hardware adalah peralatan yang digunakan untuk melakukan perhitungan yang diperlukan
dan termasuk central processing unit (CPU), monitor, keyboard, mouse, printer,
dan speaker. Software terdiri dari program-program yang memungkinkan kita untuk memecahkan masalah dengan komputer dengan menyediakan dengan daftar instruksi untuk melakukan.

Pemrograman komputer telah mengalami perubahan yang signifikan selama bertahun-tahun.
Awalnya, tugas itu sangat sulit, membutuhkan programmer untuk menulis program mereka
instruksi bilangan biner panjang (urutan 0s dan 1s). Pemrograman tingkat tinggi
bahasa seperti C membuat pemrograman lebih mudah.
Meskipun variasi yang signifikan dalam biaya, ukuran, dan kemampuan, komputer modern
mirip satu sama lain dalam cara dasar banyak. Pada dasarnya, sebagian besar terdiri dari
komponen:
■ Main memori
■ Sekunder memori, yang mencakup perangkat penyimpanan seperti hard disk, CD,
DVD, dan flash drive
■ Unit Central processing
■ Input devices, seperti keyboard, mouse, bantalan sentuh, scanner, joystick
■ output device, seperti monitor, printer, dan speaker

Program yang pertama harus ditransfer dari penyimpanan sekunder ke memori utama sebelum dapat dieksekusi. Biasanya orang yang menggunakan program (user program) harus menyediakan beberapa data yang akan diproses.
Data-data yang dimasukkan melalui perangkat masukan dan disimpan dalam komputer
memori utama, di mana mereka dapat diakses dan dimanipulasi oleh central processing
unit. Hasil manipulasi ini kemudian disimpan kembali dalam memori utama.
Akhirnya, informasi dalam memori utama dapat ditampilkan melalui perangkat output.
Dalam sisa bagian ini, kami menggambarkan komponen secara lebih rinci.
gambar 1.4

Memori adalah komponen penting dalam komputer manapun. Mari kita lihat apa yang terdiri dari
dan bagaimana komputer bekerja dengan itu.   

Anatomi Memory Bayangkan memori komputer sebagai teratur
urutan lokasi penyimpanan yang disebut sel-sel memori (Gambar 1.4). Untuk menyimpan dan mengakses
informasi, komputer harus memiliki beberapa cara untuk mengidentifikasi individu
memori sel. Oleh karena itu, setiap sel memori memiliki alamat yang unik yang menunjukkan
relatif posisi dalam memori. Gambar 1.4 menunjukkan memori komputer yang terdiri dari
Sel memori 1000 dengan alamat 0 sampai 999. Kebanyakan komputer, bagaimanapun, memiliki
jutaan sel memori individual, masing-masing dengan alamat sendiri.
Data yang disimpan dalam sel memori yang disebut isi sel. Setiap
sel memori selalu memiliki beberapa isinya, walaupun kita mungkin tidak tahu apa yang mereka.
Dalam Gambar. 1.4, isi sel memori 3 adalah _26 jumlah dan isi dari sel memori 4 adalah huruf H.
Meskipun tidak diperlihatkan pada Gambar. 1,4, sel memori juga dapat berisi program
instruksi. Kemampuan untuk menyimpan program serta data disebut disimpan
Konsep program: petunjuk Sebuah program harus disimpan dalam memori utama
sebelum mereka dapat dieksekusi. Kita dapat mengubah operasi komputer dengan menyimpan
program yang berbeda di memori
Byte dan Bits Sebuah sel memori sebenarnya adalah pengelompokan unit kecil yang disebut
byte. Byte adalah jumlah penyimpanan yang diperlukan untuk menyimpan satu karakter, seperti
huruf H di 4 memori sel Gambar. 1.4. Jumlah byte sel memori dapat mengandung bervariasi dari komputer ke komputer. Sebuah byte terdiri dari unit-unit yang lebih kecil penyimpanan yang disebut bit (Gambar 1.5). Bit panjang, berasal dari kata-kata b inary menggali itu, adalah elemen terkecil komputer dapat menangani. Biner mengacu pada sistem nomor berdasarkan dua angka, 0 dan 1, jadi sedikit yang baik 0 atau 1. Umumnya, ada 8 bit ke byte.

Penyimpanan dan Retrieval Informasi di Memory Setiap nilai dalam memori
diwakili oleh pola tertentu 0s dan 1s. Sebuah komputer dapat menyimpan
nilai atau mengambil nilai. Untuk menyimpan nilai, komputer set setiap sedikit yang dipilih
sel memori untuk baik 0 atau 1, menghancurkan isi sebelumnya sel dalam
proses. Untuk mengambil nilai dari sebuah sel memori, komputer salinan pola
dari 0s dan 1s yang tersimpan dalam sel itu ke daerah lain penyimpanan untuk pengolahan; salin
Operasi tidak merusak isi dari sel yang nilainya diambil. Ini
Proses adalah terlepas sama dari jenis informasi-karakter, angka, atau instruksi-program disimpan atau diambil.
Main Memory toko memori program, Main data, dan hasil. Sebagian besar komputer
memiliki dua jenis memori utama: random access memory (RAM), yang menawarkan

Bab 1 • Ikhtisar Komputer dan Pemrograman
penyimpanan sementara program dan data, dan read-only memory (ROM), yang
mengolah program atau data secara permanen. RAM sementara menyimpan program sementara mereka
sedang dieksekusi (dilakukan) oleh komputer. Hal ini juga menyimpan sementara seperti
data sebagai nomor, nama, dan bahkan gambar sementara program yang memanipulasi mereka.
RAM biasanya memori volatile, yang berarti bahwa segala sesuatu dalam RAM akan hilang
saat komputer dimatikan.
ROM, di sisi lain, menyimpan informasi secara permanen dalam komputer.
Komputer dapat mengambil (atau membaca), tetapi tidak dapat menyimpan (atau menulis) informasi dalam
ROM, maka namanya, read-only. Karena ROM tidak volatile, data yang tersimpan di sana
tidak hilang saat komputer dimatikan. Start-up instruksi dan lainnya
petunjuk penting yang dibakar ke dalam chip ROM di pabrik. Ketika kita merujuk
memori utama dalam teks ini, berarti RAM itu adalah bagian dari memori utama
yang biasanya dapat diakses oleh programmer.

Gambar 1.6 menunjukkan beberapa penyimpanan sekunder yang paling sering ditemui
perangkat dan media penyimpanan. Sebagian besar komputer pribadi menggunakan dua jenis hard disk
sebagai drive sekunder mereka perangkat penyimpanan-keras dan drive optik. Hard disk yang
melekat pada disk drive dan dilapisi dengan bahan magnetik. Setiap bit data
adalah tempat magnet pada disk, dan tempat yang diatur dalam lingkaran konsentris
disebut trek. The disk drive membaca / menulis akses data dengan kepala bergerak melintasi
berputar disk ke jalur yang benar dan kemudian merasakan tempat ketika mereka bergerak dengan. Itu
hard disk di komputer pribadi biasanya memegang beberapa ratus gigabyte (GB) dari
data, tetapi kelompok hard drive yang menyimpan data untuk seluruh jaringan dapat memberikan sebagai
sebanyak beberapa terabyte (TB) penyimpanan (lihat Tabel 1.1).

Sebagian besar komputer pribadi saat ini dilengkapi dengan drive optik untuk menyimpan
dan mengambil data pada compact disk (CD) atau disk serbaguna digital (DVD) yang
dapat dihapus dari drive. CD adalah piring plastik keperakan yang laser
catatan data sebagai urutan lubang kecil di jalur spiral di salah satu sisi disk. Satu
CD dapat menyimpan 680 MB data.

Flash drive seperti yang digambarkan pada Gambar. 1,6 dikemas menggunakan memori flash
dalam kasus plastik kecil sekitar tiga inci panjang yang dapat terhubung ke salah satu dari
komputer USB (Universal Serial Bus) port. Tidak seperti hard drive dan drive optik
yang harus berputar disk mereka untuk akses ke data, flash drive tidak memiliki bagian yang bergerak dan
semua transfer data adalah dengan sinyal elektronik saja. Dalam memori flash, bit diwakili
sebagai elektron terjebak di ruang mikroskopis dari silikon dioksida. Khas USB flash
drive menyimpan 1 sampai beberapa GB data, tapi 64-GB drive juga tersedia.
Informasi yang tersimpan di disk diatur dalam koleksi terpisah yang disebut file.
Satu file dapat berisi program C. File lain mungkin berisi data yang akan diproses
oleh program tersebut (file data).

 

Central Processing Unit
Central processing unit (CPU) memiliki dua peran: mengkoordinasikan semua komputer
operasi aritmatika dan melakukan operasi logis dan data. CPU
mengikuti instruksi yang terdapat dalam program komputer untuk menentukan
operasi harus dilakukan dan dalam rangka apa. Ini kemudian mengirimkan koordinasi
mengontrol sinyal ke komponen komputer lainnya. Sebagai contoh, jika instruksi
memerlukan pemindaian item data, CPU akan mengirimkan sinyal kontrol yang diperlukan untuk
perangkat input.
Untuk memproses program yang tersimpan di memori utama, CPU mengambil setiap instruksi
dalam urutan (disebut mengambil instruksi), menafsirkan instruksi untuk
menentukan apa yang harus dilakukan, dan kemudian mengambil data yang diperlukan untuk melaksanakan .

 

Bab 1 • Ikhtisar Komputer dan Pemrograman
instruksi itu. Selanjutnya, CPU melakukan manipulasi yang sebenarnya, atau pengolahan, dari
data yang diambil. CPU menyimpan hasil dalam memori utama.
CPU dapat melakukan operasi aritmatika seperti penambahan, pengurangan, perkalian,
dan divisi. CPU juga dapat membandingkan isi dari dua memori
sel (misalnya, yang berisi nilai yang lebih besar? Apakah nilai-nilai yang sama?) dan
membuat keputusan berdasarkan hasil perbandingan tersebut.
Sirkuit dari CPU modern ini bertempat di satu sirkuit terpadu atau chip,
jutaan sirkuit miniatur diproduksi di sepotong silikon. Sirkuit terpadu
(IC) yang merupakan unit pemrosesan sentral penuh disebut mikroprosesor. Sebuah CPU
saat instruksi dan data nilai disimpan sementara di dalam CPU di khusus
kecepatan tinggi lokasi memori yang disebut register.
Beberapa komputer memiliki beberapa CPU (Multiprocessors) atau CPU multi-core.
Komputer-komputer yang mampu kecepatan lebih cepat karena mereka dapat memproses berbeda
set instruksi pada waktu yang sama.

Input / Output Devices
Kami menggunakan input / output (I / O) perangkat untuk berkomunikasi dengan komputer. Secara khusus, mereka memungkinkan kita untuk memasukkan data untuk perhitungan dan untuk mengamati hasil perhitungan itu.
Anda akan menggunakan keyboard sebagai perangkat input dan monitor (screen display) sebagai
perangkat output. Ketika Anda menekan surat atau kunci digit pada keyboard, karakter yang dikirim
ke memori utama dan juga ditampilkan pada monitor pada posisi kursor, sebuah
bergerak tempat penanda (sering garis berkedip atau persegi panjang). Sebuah keyboard komputer memiliki kunci
untuk huruf, angka, dan tanda baca ditambah beberapa tombol tambahan untuk melakukan special
fungsi. Tombol fungsi dua belas sepanjang baris atas keyboard diberi label F1
melalui F12. Kegiatan dilakukan bila Anda menekan tombol fungsi tergantung pada program
saat ini sedang dilaksanakan, yaitu, menekan F1 dalam satu program biasanya tidak akan menghasilkan
sama hasil seperti menekan F1 pada program lainnya. Tombol khusus lainnya memungkinkan Anda
untuk menghapus karakter, menggerakkan kursor, dan "masuk" garis data yang Anda ketik di keyboard.
Perangkat lain yang umum adalah masukan mouse. Sebuah mouse adalah perangkat genggam yang digunakan
untuk memilih operasi. Menggerakkan mouse di sekitar pada desktop Anda menggerakkan mouse
kursor (biasanya persegi panjang kecil atau panah) ditampilkan pada layar monitor.
Anda memilih operasi dengan memindahkan kursor mouse ke kata atau ikon (gambar) yang
merupakan operasi komputer Anda ingin melakukan dan kemudian menekan mouse
tombol untuk mengaktifkan operasi dipilih.
Sebuah monitor memberikan tampilan sementara dari informasi yang muncul pada perusahaan
layar. Jika Anda ingin hard copy (versi cetak) dari beberapa informasi, Anda harus
mengirim informasi tersebut ke perangkat output yang disebut printer.

 

Komputer Jaringan
Ledakan yang kita alami dalam akses informasi di seluruh dunia ini terutama disebabkan
pada fakta bahwa komputer sekarang dihubungkan bersama dalam jaringan sehingga mereka dapat berkomunikasi
dengan satu sama lain. Dalam sebuah jaringan area lokal (LAN), komputer dan lainnya
perangkat dalam sebuah bangunan dihubungkan dengan kabel atau jaringan nirkabel, yang memungkinkan mereka
untuk berbagi informasi dan sumber daya seperti printer, scanner, dan penyimpanan sekunder
perangkat (Gbr. 1.7)

Jaringan area lokal dapat dihubungkan ke LAN lain yang menggunakan teknologi yang sama
sebagai jaringan telepon. Komunikasi jarak menengah menggunakan
saluran telepon, serat optik kabel atau teknologi nirkabel, dan jangka panjang komunikasi
menggunakan saluran telepon baik atau sinyal microwave yang dapat disampaikan oleh
satelit (Gbr. 1.8).
Sebuah jaringan yang menghubungkan komputer banyak individu dan jaringan area lokal selama
area geografis yang luas disebut wide area network (WAN). Yang paling terkenal
WAN adalah Internet, jaringan universitas, perusahaan, pemerintah, dan publicaccess
jaringan. Internet adalah keturunan dari jaringan komputer yang dirancang
oleh 1969 proyek ARPAnet AS Departemen Pertahanan. Tujuan dari proyek
adalah untuk menciptakan sebuah jaringan komputer yang dapat terus beroperasi bahkan jika sebagian
hancur. Aspek yang paling banyak digunakan dari Internet adalah World Wide Web
(WWW), alam semesta dari internet dapat diakses sumber daya yang dilayari melalui
penggunaan antarmuka pengguna grafis (GUI).
Jika Anda memiliki komputer dengan modem, Anda dapat terhubung ke informasi
superhighway melalui saluran telepon, televisi atau kabel serat optik, atau melalui
nirkabel atau satelit komunikasi. Modem (mo dulator / dem odulator) mengkonversi
data komputer biner ke nada audio yang dapat ditularkan ke komputer lain
atas sirkuit telepon biasa. Pada komputer di ujung penerima, yang lain
modem mengubah nada audio kembali ke data biner.

Komputer Software
Pada bagian sebelumnya, kami mensurvei komponen dari sebuah sistem komputer, komponen
disebut secara kolektif sebagai hardware. Kami juga mempelajari operasi dasar
yang memungkinkan komputer untuk menyelesaikan tugas-tugas: diulang mengambil dan eksekusi
instruksi. Dalam bagian ini kita fokus pada ini semua-penting daftar instruksi
disebut program komputer atau perangkat lunak komputer. Kami akan mempertimbangkan terlebih dahulu perangkat lunak
yang membuat perangkat keras ramah kepada pengguna

Pengumpulan program komputer yang mengendalikan interaksi pengguna dan
perangkat keras komputer disebut sistem operasi (OS). Sistem operasi
komputer sering dibandingkan dengan konduktor orkestra, untuk itu adalah
perangkat lunak yang bertanggung jawab untuk mengarahkan semua operasi komputer dan mengelola semua
sumber daya komputer. Biasanya bagian dari sistem operasi disimpan secara permanen
dalam sebuah chip read-only (ROM) memori sehingga tersedia segera setelah komputer
dihidupkan. Sebuah komputer dapat melihat nilai-nilai dalam read-only memory, tapi tidak bisa
menulis nilai baru ke chip. Bagian ROM berbasis OS berisi
diperlukan untuk memuat ke dalam memori sisa dari sistem operasi petunjuk
kode, yang biasanya berada pada disk. Memuat sistem operasi ke dalam memori
disebut booting komputer.
Berikut adalah daftar dari beberapa banyak tanggung jawab sistem operasi:
1. Berkomunikasi dengan pengguna komputer: menerima perintah dan membawa
mereka atau menolak mereka dengan pesan kesalahan.
2. Mengelola alokasi memori, waktu prosesor, dan sumber daya lainnya untuk
berbagai tugas.
3. Mengumpulkan masukan dari keyboard, mouse, dan perangkat input lainnya, dan memberikan
data ini ke program yang sedang berjalan.
4. Menyampaikan output program ke layar, printer, atau perangkat output lainnya.
5. Mengakses data dari penyimpanan sekunder.
6. Menulis data ke penyimpanan sekunder.

Aplikasi Perangkat Lunak
Program aplikasi yang dikembangkan untuk membantu pengguna komputer dalam menyelesaikan
tugas khusus. Sebagai contoh, aplikasi pengolah kata seperti Microsoft Word
atau OpenOffice.org Writer membantu untuk membuat dokumen, aplikasi spreadsheet
seperti Microsoft Office Excel membantu untuk mengotomatisasi perhitungan numerik membosankan dan
untuk menghasilkan grafik yang menggambarkan data, dan aplikasi manajemen database seperti
Microsoft Office Access atau membantu dBASE dalam penyimpanan data dan cepat berbasis kata kunci
akses ke koleksi besar catatan.
Pengguna komputer biasanya membeli perangkat lunak aplikasi pada CD atau dengan men-download
file dari internet dan menginstal perangkat lunak dengan menyalin program
ke hard disk. Ketika membeli perangkat lunak, Anda harus selalu memeriksa bahwa program
Anda beli kompatibel dengan kedua sistem operasi dan komputer
hardware yang anda berencana untuk menggunakan. Kita telah membahas beberapa perbedaan antara
sistem operasi, sekarang kita akan menyelidiki bahasa yang berbeda dipahami oleh
yang berbeda prosesor.

Bahasa Komputer
Mengembangkan software baru memerlukan menulis daftar instruksi untuk komputer untuk
mengeksekusi. Namun, pengembang perangkat lunak jarang menulis dalam bahasa langsung dipahami
oleh komputer, karena ini bahasa mesin adalah kumpulan bilangan biner.
Kelemahan lain dari bahasa mesin adalah bahwa hal itu tidak standar: Ada
mesin yang berbeda bahasa untuk setiap jenis CPU. Ini kelemahan yang sama juga berlaku

variabel dapat diberi nama daripada alamat memori biner. Tabel 1.3
menunjukkan bahasa mesin fragmen program kecil yang menambahkan dua angka dan
setara fragmen dalam bahasa assembly. Perhatikan bahwa setiap bahasa assembly
instruksi sesuai dengan tepat satu instruksi mesin: The bahasa assembly
sel memori berlabel A dan B adalah ruang untuk variabel, mereka tidak petunjuk.
Simbol? menunjukkan bahwa kita tidak tahu isi dari sel memori dengan
alamat 00000101 dan 00000110.
Untuk menulis program yang independen dari CPU di mana mereka akan
dieksekusi, desainer perangkat lunak menggunakan bahasa tingkat tinggi yang menggabungkan aljabar
ekspresi dan simbol yang diambil dari bahasa Inggris. Misalnya, mesin / perakitan
bahasa program fragmen ditunjukkan pada Tabel 1.3 akan menjadi pernyataan tunggal dalam
bahasa tingkat tinggi:
a = a + b;
Pernyataan ini berarti "menambahkan nilai-nilai variabel a dan b, dan menyimpan hasilnya dalam
variabel (menggantikan nilai sebelumnya a 's). "
Ada banyak bahasa tingkat tinggi yang tersedia. Tabel 1.4 berisi beberapa
yang paling banyak digunakan orang-orang bersama dengan asal-usul nama dan aplikasi
daerah yang pertama kali dipopulerkan mereka. Meskipun programmer merasa jauh lebih mudah untuk
mengungkapkan solusi masalah dalam bahasa tingkat tinggi, masih ada masalah
bahwa komputer TIDAK memahami bahasa. Jadi, sebelum tingkat tinggi
Program bahasa dapat dijalankan, terlebih dahulu harus diterjemahkan ke dalam komputer target
bahasa mesin. 

Metode Pengembangan Perangkat Lunak
Pemrograman adalah kegiatan pemecahan masalah. Jika Anda adalah pemecah masalah yang baik, Anda
memiliki potensi untuk menjadi seorang programmer yang baik. Oleh karena itu, salah satu tujuan dari buku ini
adalah untuk membantu Anda meningkatkan kemampuan pemecahan masalah Anda. Pemecahan masalah metode
tercakup dalam berbagai mata pelajaran. Mahasiswa bisnis belajar memecahkan masalah dengan
pendekatan sistem sedangkan teknik dan sains siswa menggunakan teknik dan
metode ilmiah. Pemrogram menggunakan metode pengembangan perangkat lunak.
Perangkat Lunak Pengembangan Metode
1. Tentukan persyaratan masalah.
2. Menganalisis masalah.
3. Desain algoritma untuk memecahkan masalah.
4. Melaksanakan algoritma.
5. Menguji dan memverifikasi program selesai.
6. Memelihara dan memperbarui program.