Struktur Data dan Modular

Tatasusunan (Array)

Tatasusunan ialah struktur data yang menyimpan BANYAK nilai berjenis data SAMA dalam satu pemboleh ubah. Setiap nilai disimpan dalam elemen yang dirujuk menggunakan indeks. PENTING: indeks bermula dari 0, bukan 1!

// Pengisytiharan dan pemberian nilai
int[] markah = {78, 85, 62, 90, 55};

// indeks:      0   1   2   3   4

System.out.println(markah[0]);  // 78 (elemen pertama)
System.out.println(markah[3]);  // 90
System.out.println(markah.length); // 5 (bilangan elemen)

markah[2] = 70;  // ubah nilai elemen ketiga

Dua Cara Mengisytihar Tatasusunan

// Cara 1: terus dengan nilai awal
int[] markah = {78, 85, 62, 90, 55};

// Cara 2: isytihar saiz dahulu, isi kemudian
int[] nombor = new int[5];
nombor[0] = 78;
nombor[1] = 85;

// String juga boleh
String[] kelas = {"Akas", "Bestari", "Cemerlang"};

Memproses Tatasusunan dengan Gelung

// Kira jumlah dan purata markah
int[] markah = {78, 85, 62, 90, 55};
int jumlah = 0;

for (int i = 0; i < markah.length; i++) {
    jumlah = jumlah + markah[i];
}

double purata = (double) jumlah / markah.length;
System.out.println("Jumlah: " + jumlah);   // 370
System.out.println("Purata: " + purata);   // 74.0

// Cari nilai TERBESAR dalam tatasusunan
int terbesar = markah[0];
for (int i = 1; i < markah.length; i++) {
    if (markah[i] > terbesar) {
        terbesar = markah[i];
    }
}
System.out.println("Terbesar: " + terbesar);  // 90

Pengaturcaraan Modular: Kaedah (Method)

Pengaturcaraan modular memecahkan atur cara besar kepada modul-modul kecil yang dipanggil kaedah (method). Setiap kaedah melaksanakan satu tugas khusus. Kelebihan: kod boleh diguna semula, mudah diuji, mudah diselenggara, dan kerja boleh dibahagikan dalam pasukan.

public class ContohModular {
    // Kaedah dengan parameter dan nilai pulangan
    static int kiraLuas(int panjang, int lebar) {
        return panjang * lebar;
    }

    // Kaedah tanpa nilai pulangan (void)
    static void paparSalam(String nama) {
        System.out.println("Salam, " + nama + "!");
    }

    public static void main(String[] args) {
        int luas = kiraLuas(5, 3);     // panggil kaedah
        System.out.println(luas);       // 15
        paparSalam("Aiman");            // Salam, Aiman!
    }
}

Contoh: Jejak Panggilan Kaedah

static int tambah(int a, int b) {
    return a + b;
}
// panggilan:
int x = tambah(4, 5);   // a=4, b=5 -> return 9
int y = tambah(x, 1);   // a=9, b=1 -> return 10

Gambaran Keseluruhan

Tatasusunan (array) ialah pemboleh ubah yang membolehkan koleksi beberapa nilai data (elemen) dalam satu-satu masa dengan menyimpan setiap elemen dalam ruang memori berindeks. Pengaturcaraan modular pula memecahkan atur cara kepada kaedah (method) yang setiap satunya melaksanakan satu tugas. Gabungan kedua-duanya membolehkan operasi carian, pengiraan dan transformasi diuji secara berasingan serta digunakan semula.

Konsep tatasusunan

Tatasusunan menyimpan beberapa nilai berjenis sama di bawah satu nama. Setiap elemen dicapai melalui indeksnya. Dalam Java, indeks bermula dari 0, jadi tatasusunan dengan lima elemen mempunyai indeks 0, 1, 2, 3 dan 4. Panjang tatasusunan ditetapkan semasa ia dicipta dan tidak boleh diubah selepas itu.

Pengisytiharan tatasusunan

Tatasusunan boleh diisytiharkan dengan menetapkan saiznya, contohnya int[] markah = new int[5];. Ia juga boleh diisytiharkan bersama nilai awalnya, contohnya double[] SenaraiBerat = {45.3, 38.7, 46.5, 35.6, 52.9};. Cara kedua menetapkan panjang secara automatik berdasarkan bilangan nilai yang diberikan.

Mencapai dan mengubah elemen

Elemen dicapai menggunakan nama tatasusunan diikuti indeks dalam kurungan siku, contohnya markah[0]. Atribut length memberikan panjang tatasusunan. Indeks yang sah ialah 0 hingga length−1; mencapai indeks di luar julat menyebabkan ralat masa larian ArrayIndexOutOfBoundsException.

Memproses tatasusunan dengan gelung

Gelung for biasa digunakan apabila indeks diperlukan, contohnya untuk mengubah nilai atau mencatat kedudukan. Enhanced for atau for-each sesuai apabila hanya nilai diperlukan tanpa mengambil kira kedudukan. Corak lazim termasuk mengira jumlah, mencari maksimum, mengira purata dan menapis nilai.

Pengaturcaraan modular

Pengaturcaraan modular memecahkan atur cara besar kepada modul yang lebih kecil berdasarkan tanggungjawab. Kelebihannya ialah kod lebih mudah difahami, boleh diuji secara berasingan, boleh digunakan semula, dan membolehkan beberapa pengatur cara bekerja serentak pada modul berbeza.

Kaedah dengan parameter dan nilai pulangan

Kaedah mempunyai nama, senarai parameter, jenis pulangan dan badan kaedah. Jenis pulangan void bermakna kaedah tidak memulangkan nilai. Parameter menjadikan input eksplisit, mengurangkan kebergantungan kepada pemboleh ubah sejagat dan memudahkan pengujian.

Memulakan nilai dengan betul

Semasa mencari nilai maksimum, mulakan dengan elemen pertama tatasusunan dan bukan sifar, kerana data mungkin mengandungi nilai negatif. Semasa mengira jumlah, mulakan pengumpul dengan sifar. Tingkah laku bagi tatasusunan kosong perlu ditentukan secara eksplisit supaya atur cara tidak gagal.

Glosari Istilah

Kajian Kes Berpandu

Sebuah atur cara merekod berat lima orang murid dan mengira purata serta berat tertinggi. Tatasusunan diisytiharkan sebagai double[] SenaraiBerat = {45.3, 38.7, 46.5, 35.6, 52.9};. Pengiraan jumlah dipisahkan ke dalam kaedah kiraJumlah yang menerima tatasusunan sebagai parameter dan memulangkan double. Pencarian maksimum pula dipisahkan ke dalam kaedah cariMaksimum yang bermula dengan elemen pertama dan bukan sifar, kerana andaian sifar akan gagal jika semua nilai negatif. Kedua-dua kaedah boleh diuji secara berasingan sebelum digabungkan dengan kod paparan.

Perwakilan atau contoh teknikal

public class BeratMurid {
    public static double kiraJumlah(double[] senarai) {
        double jumlah = 0;
        for (int i = 0; i < senarai.length; i++) {
            jumlah = jumlah + senarai[i];
        }
        return jumlah;
    }

    public static double cariMaksimum(double[] senarai) {
        double maksimum = senarai[0];        // mula dengan elemen pertama
        for (double nilai : senarai) {       // enhanced for
            if (nilai > maksimum) { maksimum = nilai; }
        }
        return maksimum;
    }

    public static void main(String[] args) {
        double[] SenaraiBerat = {45.3, 38.7, 46.5, 35.6, 52.9};

        double jumlah = kiraJumlah(SenaraiBerat);
        System.out.println("Purata  : " + (jumlah / SenaraiBerat.length));
        System.out.println("Tertinggi: " + cariMaksimum(SenaraiBerat));
    }
}

Contoh tambahan

// Pengisytiharan tatasusunan dan capaian indeks
int[] markah = new int[5];      // panjang 5, indeks 0 hingga 4

markah[0] = 80;
markah[1] = 65;
markah[4] = 92;

System.out.println(markah.length);   // 5
System.out.println(markah[4]);       // 92
// System.out.println(markah[5]);    // ArrayIndexOutOfBoundsException

Rujukan Pantas

Bahagian ini merangkumkan fakta Struktur Data dan Modular yang paling kerap diuji. Gunakannya untuk ulang kaji pantas sebelum peperiksaan, bukan sebagai ganti kepada nota penuh.

Gelung for biasa berbanding enhanced for

Istilah dan maksud dalam penyelesaian

Teknik Menjawab Bergaya Peperiksaan

Soalan Sains Komputer menilai ketepatan istilah dan kelengkapan isi. Bagi topik Struktur Data dan Modular, markah lazimnya diberikan mengikut bilangan isi yang betul, jadi bilangan isi dalam jawapan perlu sepadan dengan bilangan markah yang diperuntukkan.

Contoh Soalan dan Jawapan Model

Soalan 1 [4 markah]

Tulis pengisytiharan tatasusunan Java bernama SenaraiBerat yang mengandungi nilai 45.3, 38.7, 46.5, 35.6 dan 52.9.

Soalan 2 [1 markah]

Nyatakan maksud tatasusunan (array) dalam pengaturcaraan.

Soalan 3 [2 markah]

Bagi tatasusunan int[] markah = new int[8]; nyatakan indeks pertama dan indeks terakhir yang sah.

Soalan 4 [4 markah]

Tulis satu kaedah Java bernama kiraJumlah yang menerima tatasusunan integer dan memulangkan jumlah semua elemennya.

Salah Faham yang Perlu Dielakkan

Strategi Menjawab Soalan

Semak Kendiri

Peta Modul — Apa yang Akan Dikuasai

Satu pemboleh ubah menyimpan satu nilai; tatasusunan (array) menyimpan ratusan nilai di bawah satu nama, dibezakan oleh nombor indeks. Subaturcara pula ialah leraian yang dilaksanakan dalam kod: masalah besar dipecahkan kepada blok kecil bernama, setiap satu melakukan satu tugas dan boleh dipanggil berulang kali. Modul ini melatih tatasusunan, fungsi vs prosedur, parameter dan nilai pulangan.

Idea Utama

Indeks tatasusunan bermula dari 0, bukan 1 — ini punca ralat paling kerap. Bagi array bersaiz n, indeks sah ialah 0 hingga n−1, dan panjangnya dicapai melalui .length. Untuk subaturcara, satu soalan sahaja membezakan fungsi daripada prosedur: adakah ia memulangkan nilai? Ya (melalui return, ada jenis pulangan seperti int) = fungsi. Tidak (jenis pulangan void) = prosedur.

Aliran — Menjejak Output Kod Bersubaturcara

Contoh Berpandu Beranotasi

Contoh Berpandu — jenis, nama dan output subaturcara [4 markah]

Bagi kod di bawah, nyatakan (i) jenis subaturcara, (ii) nama subaturcara yang dipanggil, dan (iii) output.

int senaraiPertama[] = {2, 4, 12, 77};
int senaraiKedua[] = {7, 10, 17, 20};
System.out.println(jumlahNo(senaraiPertama));
System.out.println(jumlahNo(senaraiKedua));

static int jumlahNo(int[] senarai) {
  int jumlah = 0;   // diset semula setiap kali dipanggil
  for (int i = 0; i < senarai.length; i++) {
    jumlah = jumlah + senarai[i];
  }
  return jumlah;
}

Silap Lazim — yang Dipotong Markah oleh Pemeriksa

Cara Skema Jawapan Diberi