Bab5 (Pengulangan)

   Pengulangan (Loop) merupakan sebuah konsep yang
pemrograman. Dengan struktur pengulangan, program
penting dalam
dapat berjalan
beberapa kali sesuai inisialisasi, jumlah iterasi dan kondisi berhenti yang
ditentukan. Hal ini dapat menyederhanakan program yang kompleks menjadi
lebih sederhana. Dalam C disediakan berbagai perintah Loop, dimana setiap
perintah loop memeiliki keunikan tersendiri. Di dalam bab ini akan dijelaskan
tentang struktur pengulangan dalam algoritma serta implementasi struktur
perulangan dengan perintah loop yang ada di dalam C.

                  1. Memahami konsep dasar dan struktur pengulangan
                  2. Memahami perintah pengulangan dalam C
                  3. Menerapkan sintaks-sintaks pengulangan dalam menyelesaikan persoalan

   Konsep Pengulangan
Program yang efisien adalah program yang memungkinkan pengguna
bekerja sesedikit mungkin dan komputer bekerja sebanyak mungkin. Salah
satu cara melakukan hal tersebut adalah dengan menggunakan kembali
sekumpulan baris program yang terdapat pada bagian lain dari program
tersebut atau baris program yg terdapat di dalam program lain.
Pengulangan merupakan sebuah konsep pemrograman yang penting
karena konsep ini memungkinkan pengguna menggunakan sekumpulan baris
program berulang kali dengan tiga komponen yang mengendalikannya, yaitu:

• Inisialisasi; menentukan kondisi awal dilakukannya pengulangan.
• Jumlah iterasi; menunjukkan berapa kali pengulangan akan dilakukan.
• Kondisi berhenti; menentukan kondisi yang dapat mengakhiri pengulangan.

   Contoh kasus dunia nyata yang dapat digunakan untuk menggambarkan

ketiga komponen ini adalah cerita ibu mengupas sepuluh (10) butir kentang.

Ibu akan mengumpulkan dulu 10 butir kentang yang akan dikupas, kemudian

Ibu akan mengambil sebuah kentang kemudian mengupasnya, setelah selesai

mengupas Ibu akan mengambil kentang berikutnya dan melakukan aksi

mengupas lagi. Ibu akan melakukan pengupasan kentang satu persatu hingga

mencapai kentang ke-10, dan seluruh kentang tersebut telah terkupas. Ibu akan

melakukan sederetan aksi yang tepat sama terhadap kesepuluh butir kentang

tersebut. Maka,

• Inisialisasi: 10 butir kentang yang masih utuh dengan kulitnya
• Jumlah iterasi: 10 (sesuai jumlah kentang)
• Kondisi berhenti: 10 butir kentang sudah terkupas.

   Ketika mengimplementasikan dalam program, ketiga komponen ini

tidak selalu dapat didefinisikan dalam struktur pengulangan. Mungkin saja salah

satu komponen tersebut tidak didefinisikan. Pengulangan tetap dapat berjalan,

asal komponen yang tidak didefinisikan tersebut dapat diketahui secara

tersirat berdasarkan komponen lain yang didefinisikan. Hal lain yang perlu

diperhatikan adalah bahwa pengulangan harus berhenti. Jika pengulangan

tidak pernah berhenti, maka logika program salah. Pengulangan akan berhenti

jika jumlah iterasi yang diminta sudah tercapai atau kondisi berhenti bernilai

benar. Maka, dalam setiap pengulangan, pemrogram perlu menentukan jumlah

iterasi atau kondisi berhenti dan langkah pencapaian menuju kondisi berhenti

tersebut.

Pada bab ini akan dijelaskan 3 struktur perulangan dan implementasinya

di dalam C, yaitu struktur perulangan While , For, dan Do While

   Sintaks WHILE

Pengulangan dengan menggunakan WHILE merupakan sebuah

pengulangan yang dikendalikan oleh suatu kondisi tertentu, dimana kondisi

tersebut yang akan menentukan apakah perulangan itu akan terus

dilaksanakan atau dihentikan. Kondisi tersebut akan dicek disetiap awal

iterasi, apakah sebuah kondisi terpenuhi atau tidak. Jika kondisi terpenuhi

(bernilai benar), maka iterasi akan dilanjutkan. Jika kondisi tidak terpenuhi,

maka iterasi dihentikan.

   Perulangan dengan WHILE dapat digunakan pada struktur perulangan

yang diketahui jumlah iterasinya dan juga pada struktur perulangan yang tidak

diketahui jumlah iterasinya, tetapi harus selalu terdapat kondisi berhenti.

Struktur pengulangan WHILE adalah:

1 {inisialisasi} 2 WHILE (kondisi) 3 aksi 4 ubah pencacah (pencapaian kondisi berhenti) 5 ENDWHILE

   Pencacah adalah variabel pengendali iterasi yang harus diinisialisasi, dicek

dalam kondisi, dan terus berubah nilainya setiap iterasi dilakukan. Pencacah

inilah yang akan membuat sebuah kondisi berhenti tercapai. Pada struktur

pengulangan dengan sintaks WHILE, nilai pencacah akan diubah di akhir aksi

pengulangan.

   Contoh: Ibu mengupas 10 butir kentang dapat direpresentasikan

   dengan pengulangan WHILE sebagai berikut :

ALGORITMA Kupas_Kentang

IS : Terdapat 10 kentang belum dikupas FS : 10 kentang telah terkupas

KAMUS DATA kentang : integer

1 BEGIN {inisialisasi jumlah kentang yang sudah dikupas} 2 kentang ⬅ 0 3 WHILE (kentang < 10 ){kondisi iterasi dilakukan} 4 Ambil sebuah kentang 5 Kupas kulit kentang 6 kentang⬅kentang+1 {pencapaian kondisi berhenti} 7 ENDWHILE 8 END

   Telah diketahui bahwa Ibu akan melakukan pengupasan sebanyak 10

kentang, maka sebelum masuk struktur pengulangan, variabel kentang

berisi 0 {menunjukkan bahwa di awal iterasi belum ada kentang yang dikupas

atau jumlah kentang yg telah dikupas = 0}.

   Pada iterasi pertama, terjadi pengecekan kondisi (kentang < 10)

dimana artinya “apakah jumlah kentang yang dikupas belum mencapai 10”,

karena nilai kentang = 0 maka kondisi bernilai benar, ibu akan mengambil

sebuah kentang kemudian mengupas kulitnya. Di akhir iterasi pertama, jumlah

kentang yang sudah dikupas menjadi (0+1) = 1. Pada titik ini, variabel kentang

berisi 1 (artinya, 1 kentang sudah dikupas).

   Pada iterasi kedua, terjadi pengecekan kondisi (kentang < 10),

sedangkan kentang = 1, maka kondisi bernilai benar, ibu akan mengambil

sebuah kentang kemudian mengupas kulitnya. Di akhir iterasi kedua, jumlah

kentang yang sudah dikupas menjadi (1+1)=2.

   Iterasi ini terus berulang sampai iterasi ke 10, variabel kentang berisi 9.

Saat terjadi pengecekan kondisi (kentang < 10) bernilai benar, maka ibu

mengambil sebuah kentang kemudian mengupas kulitnya. Di akhir iterasi ke

sepuluh, jumlah kentang yang sudah dikupas menjadi (9+1) = 10.

Kemudian, pada iterasi ke 11, terjadi pengecekan kondisi (kentang < 10) ,

karena kentang = 10 maka kondisi bernilai salah, sehingga iterasi diakhiri.

Hasil akhirnya, variabel kentang berisi 10 (artinya, 10 kentang sudah dikupas).

   Jalannya iterasi ini dapat ditulis dalam bentuk tabel berikut:

ITerasi Ke	Kentang	kentang < 10	Ambil dan kupas	Kentang
1	0	Ya	Ya	1
2	1	Ya	Ya	2
3	2	Ya	Ya	3
4	3	Ya	Ya	4
5	4	Ya	Ya	5
6	5	Ya	Ya	6
7	6	Ya	Ya	7
8	7	Ya	Ya	8
9	8	Ya	Ya	9
10	9	Ya	Ya	10
11	10	Tidak	Tidak	-

   Dari contoh di atas, variabel kentang  merupakan pengendali iterasi.

Iterasi dapat terus dilakukan atau tidak, bergantung pada nilai variabel kentang

ini. Selanjutnya, variabel penentu iterasi ini disebut dengan pencacah.

Pencacah harus berupa nilai yang memiliki urutan, yaitu dapat bertipe integer

atau karakter. Di setiap struktur pengulangan, pencacah selalu ada dan jangan

lupa untuk menginisialisasi pencacah. Nilai pencacah akan berubah pada setiap

iterasi.

   Hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa di akhir iterasi, variabel

kentang bernilai 10. Nilai ini tidak berubah lagi karena iterasi tidak dilakukan

lagi, dan disebut sebagai loop invariant.

      1. Algoritma untuk menampilkan karakter ‘ * ‘ sebanyak 5 kali.

ALGORITMA Tampil_Bintang

IS : - FS : Jumlah bintang yg tampil = 5

KAMUS DATA i : integer

1 BEGIN 2 i ⬅ 0 {inisialisasi pencacah i} 3 WHILE (i < 5) {jumlah iterasi} 4 Output (‘*’) {aksi} 5 i ⬅ i + 1 {pencapaian kondisi berhenti} 6 ENDWHILE 7 END

     2. Algoritma untuk menampilkan iterasi ke 1 sampai 5 dengan

        pengulangan.

ALGORITMA Iterasi_Angka

IS : - FS : Tampil angka 1 hingga 5

KAMUS DATA i : integer

1 BEGIN 2 i ⬅ 1 {inisialisasi pencacah i} 3 WHILE (i <= 5) 4 Output (‘Ini adalah iterasi ke-’,i) 5 i ⬅ i + 1 6 ENDWHILE 7 END

          Output dari algoritma ini:

Ini adalah iterasi ke-1 Ini adalah iterasi ke-2 Ini adalah iterasi ke-3 Ini adalah iterasi ke-4 Ini adalah iterasi ke-5

     3. Algoritma untuk memasukkan nilai tiga (3) orang mahasiswa

ALGORITMA Input_Nilai

IS : - FS : Menerima inputan nilai dari user

KAMUS DATA i : integer nilai : integer

1 BEGIN 2 i ⬅ 1 3 WHILE (i <= 3) 4 Output (‘Nilai mahasiswa ke-‘,i,’adalah:’) 5 Input (nilai) 6 i ⬅ i + 1 7 ENDWHILE 8 END

              Output dari algoritma ini:

Nilai mahasiswa ke-1 adalah: _ Nilai mahasiswa ke-2 adalah: _ Nilai mahasiswa ke-3 adalah: _

    4.Algoritma untuk menghitung nilai rata-rata dari tiga bilangan yang

       diinputkan.

ALGORITMA Nilai_Rata_Rata

IS : - FS : Tampil rata-rata dari nilai yang diinputkan

KAMUS DATA jumlah : float bilangan : integer x : float rerata : float

1 BEGIN 2 jumlah ⬅ 0 {variabel jumlah bilangan} 3 bilangan ⬅ 3 {inisialisasi variabel pencacah} 4 WHILE (bilangan > 0) 5 Output(‘Masukkan angka : ‘) 6 Input (x) {masukkan sebuah bilangan} 7 jumlah ⬅ jumlah + x {tambahkan bilangan} 8 bilangan⬅ bilangan – 1 {pencacah mundur} 9 ENDWHILE 10 rerata ⬅ jumlah/ 3 {menghitung rerata} 11 Output (‘Rerata : ‘,rerata) 12 END

               Penggunaan sintaks WHILE dalam bahasa pemrograman C :

Algoritma	C
WHILE (kondisi) aksi ubah pencacah ENDWHILE	while (kondisi) { //aksi //ubah pencacah }

i ⬅ 0 WHILE (i < 5) Output(‘*’) i ⬅ i + 1 ENDWHILE

i = 0; while (i < 5) { printf(“*”); i = i + 1; }

         
                Implementasi algoritma contoh ke-4 ke dalam C adalah:

1 //Nilai_Rata_Rata.c 2 //Menerima 3 angka dan menampilkan rata-ratanya 3 #include <stdio.h> 4 main () 5 { 6 //deklarasi variabel yg digunakan 7 float jumlah; 8 int bilangan; 9 float x; 10 float rerata; 11 //inisialisasi variabel jumlah 12 jumlah = 0; 13 //inisialisasi variabel pencacah bilangan 14 bilangan = 3; 15 while (bilangan > 0 ) 16 { 17 //meminta inputan dari user 18 printf("Masukkan angka : "); 19 scanf("%f",&x); 20 //menjumlahkan angka yg diinputkan 21 jumlah = jumlah + x; 22 //mengurangkan pencacah untuk mencapai 23 //kondisi berhenti 24 bilangan = bilangan - 1; 25 } 26 //menghitung rata-rata dari 3 inputan angka 27 rerata = jumlah / 3; 28 //menampilkan hasil rata-rata 29 printf("Rerata : %.2f",rerata); 30 }

   Sintaks DO WHILE

   Melakukan pengulangan serupa dengan sintaks

WHILE. Penggunaan sintaks ini juga tidak harus menyebutkan jumlah

pengulangan yang harus dilakukan, karena dapat digunakan untuk perulangan

dengan jumlah iterasinya yang belum diketahui, tetapi harus mempunyai kondisi

berhenti.

   Bedanya, jika pada sintaks WHILE kondisi dievaluasi/ diuji sebelum aksi

pengulangan dilakukan, sedangkan pada sintaks DO...WHILE pengujian kondisi

dilakukan setelah aksi pengulangan dilakukan.

 
   Struktur pengulangan DO...WHILE yaitu:

1 {inisialisasi} 2 DO 3 aksi 4 ubah pencacah 5 WHILE (kondisi)

   

   Pada struktur pengulangan dengan sintaks DO... WHILE..., aksi akan

terus dilakukan hingga kondisi yang dicek di akhir pengulangan, bernilai benar.

Dengan sintaks ini, pengulangan pasti dilakukan minimal satu kali, yakni pada

iterasi pertama sebelum pengecekan kondisi. WHILE dengan DO WHILE

seringkali memberikan hasil yang sama, tetapi ada kalanya hasilnya akan

berbeda, sehingga harus berhati-hati dalam penggunaan kondisi antara WHILE

dengan DO WHILE.

Beberapa contoh penerapan struktur pengulangan DO... WHILE... :

     5.Algoritma ibu mengupas kentang

ALGORITMA Kupas_Kentang

IS : Terdapat 10 kentang belum dikupas FS : 10 kentang telah terkupas

KAMUS DATA kentang : integer

1 BEGIN 2 {inisialisasi jml kentang yang sudah dikupas} 3 kentang ⬅ 0 4 DO 5 Ambil sebuah kentang 6 Kupas kulit kentang 7 {pencapaian kondisi berhenti} 8 kentang⬅kentang+1 9 WHILE (kentang < 10) {kondisi berhenti} 10 END

     6. Algoritma untuk menampilkan karakter * sebanyak 5 kali.

ALGORITMA Tampil_Bintang

IS : Jumlah bintang yg tampil = 0 FS : Jumlah bintang yg tampil = 5

KAMUS DATA i : integer

1 BEGIN 2 i ⬅ 0 {inisialisasi pencacah i} 3 DO 4 Output (‘*’) {aksi} 5 i ⬅ i + 1 {pencapaian kondisi berhenti} 6 WHILE (i < 5) {jumlah iterasi} 7 END

     7.Algoritma untuk menampilkan iterasi ke 1 sampai 5 dengan pengulangan.

ALGORITMA Iterasi_Angka

IS : - FS : Tampil angka 1 hingga 5IS : Jumlah bintang yg tampil = 0 FS : Jumlah bintang yg tampil = 5

KAMUS DATA i : integer

1 BEGIN 2 i ⬅ 1 {inisialisasi pencacah i} 3 DO 4 Output (‘Ini adalah iterasi ke-’,i){aksi} 5 i ⬅ i + 1 6 WHILE (i <= 5) {kondisi berhenti} 7 END

    Sintaks FOR

  Sintaks pengulangan FOR merupakan sintaks yang relatif paling mudah

digunakan. Sintaks ini serupa dengan sintaks WHILE... DO... dalam hal

pengecekan kondisi dilakukan di awal. Dalam menggunakan struktur

pengulangan dengan sintaks FOR, pemrogram harus mendefinisikan nilai awal

dan nilai akhir pencacah yang menunjukkan jumlah iterasi. Setiap kali iterasi

berlangsung, nilai pencacah akan diubah. Jika pencacah sudah mencapai nilai

akhir yang ditentukan, maka pengulangan akan berhenti.

   Bila contoh ‘Ibu mengupas kentang’ ingin diubah ke dalam struktur

pengulangan dengan sintaks FOR, pemrogram harus menentukan nilai awal

dan akhir pencacah, yaitu variabel kentang. Karena ibu akan mengupas

kentang pertama hingga kentang ke sepuluh, maka:

• Nilai awal pencacah: kentang = 1
• Nilai akhir pencacah: kentang = 10
• Selama kondisi kentang>=1 dan kentang<=10 terpenuhi, aksi pengulangan akan dilakukan.

Struktur umum pengulangan dengan sintaks FOR adalah:

  FOR(inisialisasi;KondisiPengulangan;PerubahNilaiPenc

acah)

    {pernyataan/perintah pengulangan}

ENDFOR

Dimana :

• Inisialisasi : untuk memberikan nilai awal untuk variabel pencacah.
• Kondisi Pengulangan : kondisi pengulangan akan berhenti atau tidak.
• Perubah Nilai Pencacah : pengubahan nilai variabel pencacah untuk mencapai kondisi berhenti, dapat berupa kenaikan ataupun penurunan. Pengubah variabel pencacah tidak harus selalu naik atau turun satu, tetapi dapat dilakukan pengubahan variabel pencacah lebih dari satu.
• Pernyataan perintah : aksi yang akan diulang

Maka, pada contoh-contoh sebelumnya dapat diubah dalam struktur FOR

menjadi :

ALGORITMA Kupas_Kentang

IS : Terdapat 10 kentang belum dikupas FS : 10 kentang telah terkupas

KAMUS DATA kentang : integer

1 BEGIN 2 //inisialisasi,kondisi, dan pengubah pencacah 3 //dideklarasikan dalam sintaks for 4 FOR(kentang ⬅ 0; kentang < 10; kentang++) 5 {aksi pengulangan} 6 Ambil sebuah kentang 7 Kupas kulit kentang 8 ENDFOR 9 END

    Perhatikan bahwa potongan algoritma di atas tidak mencantumkan aksi

pengubah pencacah kentang ⬅ kentang + 1. Inisialisasi,

pengecekan kondisi, dan pengubah variabel pencacah sudah terdapat

dalam argumen FOR. Pada posisi pengubah variabel, pernyataan

kentang++ sama dengan kentang⬅kentang + 1,penambahan

akan dilakukan setelah aksi pengulangan dilaksanakan.

Jalannya iterasi ini dapat ditulis dalam bentuk tabel berikut:

ITerasi – ke1	Kentang	kentang< 10?	{aksi}
1	0	YA	YA
2	1	YA	YA
3	2	YA	YA
4	3	YA	YA
5	4	YA	YA
6	5	YA	YA
7	6	YA	YA
8	7	YA	YA
9	8	YA	YA
10	9	YA	YA
11	10	TIDAK	-

                      Pengulangan dihentikan pada iterasi ke- 11 karena kondisi

                      kentang<10 bernilai salah.

   Sintaks Pengulangan Bersarang

Sama halnya dengan struktur pemilihan, struktur pengulangan juga

dapat disusun bersarang. Sebuah struktur pengulangan bisa berada dalam

struktur pengulangan lainnya. Atau, sebuah struktur pengulangan bisa

mengandung struktur pengulangan lain di dalamnya.

Dari contoh ibu mengupas kentang, misalnya dengan struktur

pengulangan WHILE berikut ini:

ALGORITMA Kupas_Kentang

IS : Terdapat 10 kentang belum dikupas FS : 10 kentang telah terkupas

KAMUS DATA kentang : integer

KAMUS DATA kentang : integer

   Setiap kali ibu mengambil sebuah kentang, ibu akan mengupas kulit kentang

   kemudian langsung memotongnya menjadi empat bagian. Berdasarkan kondisi

   ini, potongan algoritma di atas dapat dilengkapi menjadi:

ALGORITMA Kupas_Kentang_Potong_4

IS : Terdapat 10 kentang belum dikupas FS : 10 kentang telah terkupas dan teriris menjadi 4 bagian

KAMUS DATA kentang : integer potongan: integer

1 BEGIN {inisialisasi jumlah kentang yang sudah dikupas} 2 kentang ← 0 3 WHILE (kentang < 10 ){kondisi iterasi dilakukan} 4 Ambil sebuah kentang 5 Kupas kulit kentang 6 potongan ⬅ 1 {inisialisai jml potongan kentang} 7 DO 8 Potong kentang 9 potongan = potongan + 1 10 WHILE (potongan<=4) 11 kentang⬅kentang+1 {pencapaian kondisi berhenti} 12 ENDWHILE 13 END

   Pada contoh di atas, pengulangan luar (WHILE) merupakan pengulangan

   untuk aksi mengupas kentang, sedangkan pengulangan dalam (DO...WHILE)

   merupakan pengulangan untuk memotong kentang ke dalam 4 bagian.

   Pengulangan dalam akan berhenti ketika jumlah potongan = 4.

  Sintaks BREAK dan CONTINUE

Sintaks BREAK dan CONTINUE merupakan sintaks yang digunakan

untuk menghentikan pengulangan dan melanjutkan ke perintah atau aksi

berikutnya. Sintaks BREAK dan CONTINUE dapat digunakan baik di dalam

struktur pengulangan WHILE, DO...WHILE, dan FOR.

Sintaks BREAK digunakan untuk menghentikan pengulangan kemudian

keluar dari struktur pengulangan tanpa melanjutkan perintah di dalam

struktur pengulangan.

Berikut adalah pengulangan dengan FOR tanpa menggunakan BREAK atau

CONTINUE :

ALGORITMA Iterasi_Angka

IS : - FS : Menampilkan angka 1 hingga 6

KAMUS DATA i : integer

1 BEGIN 2 FOR(i ⬅  1; i <= 6;i++) 3 Output (‘Ini adalah iterasi ke-’,i){aksi} 4 ENDFOR 5 OUTPUT(‘Akhir pengulangan’) 6 END

   Jika algoritma diatas dijalankan, maka akan menghasilkan output sebagai
   berikut :

Ini adalah iterasi ke-1 Ini adalah iterasi ke-2 Ini adalah iterasi ke-3 Ini adalah iterasi ke-4 Ini adalah iterasi ke-5 Ini adalah iterasi ke-6 Akhir pengulangan

Contoh penggunaan sintaks BREAK di dalam pengulangan dengan
menggunakan FOR:

ALGORITMA Iterasi_Angka_Break

IS : - FS : Menampilkan angka 1 hingga 6 tetapi berhenti di angka 3

KAMUS DATA i : integer

1 BEGIN 2 FOR(i ⬅ 1; i <= 6;i++) 3 IF (i=4) 4 BREAK 5 ENDIF 6 Output (‘Ini adalah iterasi ke-’,i){aksi} 7 ENDFOR 8 OUTPUT(‘Akhir pengulangan’) 9 END

  Jika algoritma diatas dijalankan, maka akan menghasilkan output sebagai

  berikut :

Ini adalah iterasi ke-1 Ini adalah iterasi ke-2 Ini adalah iterasi ke-3 Akhir pengulangan

  Ketika variabel i mencapai angka 4 maka akan memenuhi syarat untuk masuk

  ke struktur IF, kemudian perintah BREAK dijalankan yaitu keluar dari struktur

  pengulangan FOR, dan menampilkan perintah pada baris ke-8.