KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA
ASAS SAINS KOMPUTER
Tingkatan 3
RUKUN NEGARA Bahawasanya Negara Kita Malaysia mendukung cita-cita hendak; Mencapai perpaduan yang lebih erat dalam kalangan seluruh masyarakatnya; Memelihara satu cara hidup demokrasi; Mencipta satu masyarakat yang adil di mana kemakmuran negara akan dapat dinikmati bersama secara adil dan saksama; Menjamin satu cara yang liberal terhadap tradisi-tradisi kebudayaannya yang kaya dan pelbagai corak; Membina satu masyarakat progresif yang akan menggunakan sains dan teknologi moden; MAKA KAMI, rakyat Malaysia, berikrar akan menumpukan seluruh tenaga dan usaha kami untuk mencapai cita-cita tersebut berdasarkan prinsip-prinsip yang berikut:
KEPERCAYAAN KEPADA TUHAN KESETIAAN KEPADA RAJA DAN NEGARA KELUHURAN PERLEMBAGAAN KEDAULATAN UNDANG-UNDANG KESOPANAN DAN KESUSILAAN (Sumber: Jabatan Penerangan, Kementerian Komunikasi dan Multimedia Malaysia)
Penulis
Wan Zaleha binti Wan Jusoh Mathan a/l Balaraman Looi Kam Fatt Yap Thin Peng
Editor
Yeoh Joue Huey Izyani binti Ibrahim
Pereka Bentuk Wong Shir Yen
Ilustrator
Ai Khen bin Wong
PAN ASIA PUBLICATIONS SDN. BHD. 2018 i
NO. SIRI BUKU: 0074 KPM2018 ISBN 978-967-466-319-3 Cetakan Pertama 2018 © Kementerian Pendidikan Malaysia Hak Cipta Terpelihara. Mana-mana bahan dalam buku ini, tidak dibenarkan diterbitkan semula, disimpan dalam cara yang boleh dipergunakan lagi, ataupun dipindahkan dalam sebarang bentuk atau cara, baik dengan elektronik, mekanik, penggambaran semula mahupun dengan cara perakaman tanpa kebenaran terlebih dahulu daripada Ketua Pengarah Pelajaran Malaysia, Kementerian Pendidikan Malaysia. Perundingan tertakluk kepada perkiraan royalti atau honorarium. Diterbitkan untuk Kementerian Pendidikan Malaysia oleh: Pan Asia Publications Sdn. Bhd. (226902-X) No. 2-16, Jalan SU 8, Taman Perindustrian Subang Utama, Seksyen 22, 40300 Shah Alam, Selangor Darul Ehsan, Malaysia. Tel: +603-5614 4168 Faks: +603-5614 4268 E-mel:
[email protected] Laman web: www.panasiapub.com Reka Letak dan Atur Huruf: Pan Asia Publications Sdn. Bhd. (226902-X) Muka Taip Teks: Berling LT Std Saiz Muka Taip Teks: 11 poin Dicetak oleh: Percetakan Rina Sdn. Bhd. Lot 45, Persiaran Mewah, Bandar Tun Razak, 56000 Cheras, Kuala Lumpur.
ii
Penerbitan buku teks ini melibatkan kerjasama banyak pihak. Sekalung penghargaan dan terima kasih ditujukan kepada semua pihak yang terlibat: Jawatankuasa Penambahbaikan Pruf Muka Surat, Bahagian Buku Teks, Kementerian Pendidikan Malaysia. Jawatankuasa Penyemakan Pembetulan Pruf Muka Surat, Bahagian Buku Teks, Kementerian Pendidikan Malaysia. Jawatankuasa Penyemakan Naskhah Sedia Kamera, Bahagian Buku Teks, Kementerian Pendidikan Malaysia. Pegawai-pegawai Bahagian Buku Teks dan Bahagian Pembangunan Kurikulum, Kementerian Pendidikan Malaysia. Yusuf & Francisco 2009 Sekolah Menengah Kebangsaan Indahpura 1 MIT Media Lab @ L. Barry Hetherington
Kandungan Pendahuluan v Ciri-ciri Istimewa dalam Buku Ini dan Fungsinya vi Penggunaan-penggunaan Peta Pemikiran i-THINK Semasa Pembelajaran viii Penerangan Teknik-teknik dalam Pemikiran Komputasional viii
BAB
1
KONSEP ASAS PEMIKIRAN KOMPUTASIONAL
1
1.1 Pembangunan Atur Cara 2 1.1.1 Menggunakan Konsep Pemikiran Komputasional dalam Pembangunan Atur Cara 2 1.1.2 Pelaporan Penggunaan Teknik Pemikiran Komputasional bagi Setiap Fasa Pembangunan Atur Cara 18 1.1.3 Menghasilkan Satu Projek Mini Berdasarkan Situasi Penyelesaian Masalah dengan Merujuk Fasa Pembangunan Atur Cara 23 Uji Kendiri 1.1 25 Rumusan Grafik 1 26 Semak Semula 1 26 Pentaksiran 1 27
BAB
2
PERWAKILAN DATA
29
2.1 Kriptografi dalam Keselamatan Data 30 2.1.1 Kriptografi dalam Pengkomputeran 30 2.1.2 Proses Sifer (Cipher) 32 2.1.3 Menghasil dan Menterjemah Mesej Menggunakan Kaedah Sifer 34 2.1.4 Membanding Kaedah Sifer 45 2.1.5 Pemilihan Kaedah Sifer Terbaik 48 2.1.6 Kaedah Sifer dalam Penyelesaian Masalah 51 Uji Kendiri 2.1 55 Rumusan Grafik 2 56 Semak Semula 2 56 Pentaksiran 2 57
BAB
3
ALGORITMA
60
3.1 Pembangunan Algoritma 62 3.1.1 Ciri-ciri Search dan Sort 62 3.1.2 (i) Menulis Pseudokod dan Melukis Carta Alir bagi Linear Search 73
iii
3.1.2 (ii) Menulis Pseudokod dan Melukis Carta Alir bagi Binary Search 77 3.1.3 (i) Menulis Pseudokod dan Melukis Carta Alir bagi Bubble Sort 81 3.1.3 (ii) Menulis Pseudokod dan Melukis Carta Alir bagi Bucket Sort 86 3.1.4 Mengesan dan Membaiki Ralat dalam Pseudokod dan Carta Alir 90 3.1.5 Pengecaman Corak dalam Algoritma Search dan Sort 101 3.1.6 Algoritma bagi Gabungan Search dan Sort 102 3.1.7 Algoritma bagi Gabungan Search atau Sort 104 Uji Kendiri 3.1 107 Rumusan Grafik 3 108 Semak Semula 3 108 Pentaksiran 3 109
BAB
4
KOD ARAHAN
112
4.1 Pangkalan Data dan SQL 114 4.1.1 Maksud dan Penggunaan Pangkalan Data dan Structured Query Language (SQL) 114 4.1.2 Entiti dan Atribut 118 4.1.3 Kekunci Primer dan Kekunci Asing 121 4.1.4 Kekardinalan (Cardinality) antara Entiti dalam Hubungan 124 4.1.5 Membina Pangkalan Data 127 4.1.6 Menghasilkan Borang dan Memasukkan Data Melalui Borang 140 4.1.7 Penggunaan Pernyataan-pernyataan SQL 150 4.1.8 Penggunaan Pernyataan-pernyataan SQL yang Melibatkan Ungkapan Boolean 157 4.1.9 Menjana Laporan Berdasarkan Hasil Pertanyaan (Query) 161 Uji Kendiri 4.1 165 4.2 Struktur Kod Arahan 167 4.2.1 Fungsi Function dan Procedure dalam Atur Cara 167 4.2.2 Penggunaan Pernyataan Function 170 4.2.3 Menulis Pernyataan Function dan Procedure 176 4.2.4 Menulis Atur Cara yang Melibatkan Function dan Procedure 182 4.2.5 Menguji Atur Cara dan Membaiki Ralat 189 4.2.6 Menghasilkan Atur Cara yang Melibatkan Gabungan Struktur Kod Arahan bagi Menyelesaikan Masalah 200 Uji Kendiri 4.2 210 Rumusan Grafik 4 211 Semak Semula 4 212 Pentaksiran 4 213 JAWAPAN 217 GLOSARI 229 INDEKS 231 SENARAI RUJUKAN 232
iv
Pendahuluan Buku Teks Asas Sains Komputer Tingkatan 3 ini ditulis berdasarkan Dokumen Standard Kurikulum dan Pentaksiran (DSKP) Asas Sains Komputer Tingkatan 3 yang diterbitkan oleh Kementerian Pendidikan Malaysia bagi Kurikulum Standard Sekolah Menengah (KSSM). Fokus kandungan buku teks ini menjurus kepada penguasaan ilmu pengetahuan, kemahiran dan nilai yang perlu diterapkan dalam diri setiap murid. Standard Kandungan, Standard Pembelajaran dan Standard Prestasi yang terdapat dalam DSKP menjadi rujukan bagi pembinaan teks yang berkualiti seiring dengan perkembangan teknologi dan menjadikan pembelajaran murid-murid lebih bermakna. Kandungan dalam buku teks ini dapat memantapkan lagi proses pengajaran dan pembelajaran guru serta murid. Aktiviti dan tugasan yang dibina berdasarkan pembelajaran berasaskan inkuiri dapat membentuk pemikiran murid agar berfikir secara lebih kritis dan kreatif. Konsep pemikiran komputasional yang ditekankan di dalam buku teks ini pula bertujuan untuk meningkatkan kemahiran murid dalam penyelesaian masalah, mereka bentuk dan mencipta aplikasi baharu. Pelbagai bentuk dan jenis soalan, aktiviti serta tugasan yang berorientasikan Pembelajaran Abad Ke-21 disediakan agar pemikiran murid lebih luas, matang dan bertanggungjawab dalam menyelesaikan sesuatu masalah. Melalui Pembelajaran Abad Ke-21 ini, murid-murid secara tidak langsung dapat meningkatkan keyakinan diri dan seterusnya mampu bersaing di peringkat global. Elemen Kemahiran Berfikir Aras Tinggi (KBAT) juga diberi penekanan dalam latihan dan tugasan bagi membentuk murid yang berdaya saing serta mampu melontarkan pandangan, membuat keputusan, mencipta dan berinovasi. Bagi memastikan murid mampu menangani cabaran pada masa akan datang, tugasan yang bersifat Elemen Merentas Kurikulum (EMK) juga disediakan. Selain itu, pendekatan STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) turut didedahkan supaya murid-murid dapat meneroka persekitaran melalui inkuiri dan seterusnya dapat menyelesaikan masalah dalam kehidupan seharian. Pendekatan STEM ini diterapkan melalui tugasan dan projek yang dapat dilakukan oleh murid secara individu, berpasangan atau berkumpulan.
v
Ciri-ciri Istimewa dalam Buku Ini dan Fungsinya
QR code pada kulit depan buku mengandungi huraian tema buku, biodata penulis serta maklumat dan fakta yang dikemas kini (sekiranya ada).
Aktiviti Berpasangan
Menyediakan pelbagai jenis aktiviti pembelajaran abad ke-21 untuk membantu murid meningkatkan kemahiran.
Membekalkan murid dengan aktiviti yang melibatkan perisian komputer.
1.1
Memberikan contoh penyelesaian terhadap masalah dengan mengaplikasikan konsep dan teori yang dipelajari.
Imbasan QR code yang mengandungi maklumat lanjut dan video tutorial tentang topik yang dipelajari. Pautan laman sesawang diberikan untuk memudahkan murid mengakses maklumat.
Mengemukakan fakta atau maklumat tambahan yang bertujuan untuk menambahkan dan meluaskan pengetahuan murid.
1.1
Menyediakan soalan yang merangsang minda murid untuk berfikir dan meningkatkan kemahiran murid tentang topik yang dipelajari.
Mencadangkan kerjaya-kerjaya dalam bidang sains komputer yang ditawarkan dalam kehidupan sebenar yang dapat diceburi oleh murid. vi
Menyediakan maklumat tentang topik-topik yang pernah dipelajari oleh murid.
Soalan dan aktiviti yang diberikan ialah jenis KBAT.
Tugasan yang memerlukan penerapan pendekatan STEM untuk menyelesaikan masalah.
Menyediakan fail Python bagi murid memuat turun dan mencuba sendiri atur cara yang diterangkan dalam buku ini.
py
E-PRAKTIS
Menyediakan praktis tambahan berbentuk kuiz dalam talian untuk mengukuhkan lagi pemahaman murid.
Menyediakan latihan formatif sebagai pengukuhan konsep kepada murid pada akhir setiap subtopik.
1
Rumusan ringkas tentang bab dalam bentuk peta minda.
1
Senarai semak disediakan untuk mengetahui kemahirankemahiran yang perlu dikuasai oleh murid.
1
Menyediakan soalan yang pelbagai berbentuk objektif, struktur dan penyelesaian masalah bagi menguji tahap kefahaman murid terhadap topik yang telah dipelajari. vii
Penggunaan-Penggunaan Peta Pemikiran i-THINK Semasa Pembelajaran Peta Bulatan Sesuai digunakan semasa aktiviti sumbang saran untuk menyenaraikan idea
Peta Buih Sesuai digunakan untuk menunjukkan ciri-ciri sesuatu item
Peta Buih Berganda Peta Pokok Sesuai digunakan untuk Sesuai digunakan untuk membuat perbandingan mengelaskan item dan perbezaan
Peta Dakap Sesuai digunakan untuk menganalisis bahagian sesuatu item
Peta Alir Sesuai digunakan untuk membuat urutan sesuatu proses
Peta Pelbagai Alir Sesuai digunakan untuk menunjukkan punca dan kesan sesuatu proses atau situasi
Peta Titi Sesuai digunakan untuk membuat analogi dengan faktor penghubung
faktor penghubung:
sama seperti
Penerangan Teknik-teknik dalam Pemikiran Komputasional Teknik Leraian Memecahkan masalah yang besar kepada bahagian-bahagian masalah yang lebih kecil.
Teknik Pengecaman Corak Mengenal pasti ciri-ciri persamaan corak pada bahagian-bahagian masalah yang kecil
Teknik Peniskalaan Mengenal pasti aspek-aspek penting dan meninggalkan aspek-aspek kurang penting.
Teknik Pengitlakan Menghasilkan model bagi menyelesaikan masalah yang serupa.
viii
BAB
1
KONSEP ASAS PEMIKIRAN KOMPUTASIONAL
Pemikiran komputasional telah membantu manusia bagi menyelesaikan masalah secara sistematik. Selaras dengan perkembangan teknologi yang pesat, konsep pemikiran komputasional perlu diberi penekanan yang serius malah ilmu pengaturcaraan juga perlu dikuasai dengan baik bagi melahirkan generasi pencipta teknologi yang unggul.
1.1 Pembangunan Atur Cara
Teknik Leraian membolehkan jaguh catur menentukan pergerakan langkah yang boleh dibuat dan menganalisis setiap langkah itu. Teknik Pengecaman Corak digunakan untuk membandingkan corak perubahan cuaca.
Pemikiran Komputasional
Tonton video ini untuk mengetahui tentang gambaran Bab 1.
goo.gl/Y36PfT
• Fasa pembangunan atur cara • Leraian • Pengecaman corak • Pengitlakan • Peniskalaan
Teknik Peniskalaan digunakan untuk mengenal pasti ciri-ciri penting sesuatu virus untuk memahami kelakuannya. Teknik Pengitlakan melibatkan penghasilan model, formula dan algoritma seperti penghasilan kenderaan konsep dalam industri kereta.
1
1.1
PEMBANGUNAN ATUR CARA
Algoritma digunakan untuk menyelesaikan sesuatu masalah secara langkah demi langkah. Algoritma yang terdiri daripada pseudokod dan carta alir akan digunakan dalam fasa reka bentuk atur cara.
Pembangunan atur cara terdiri daripada lima fasa, iaitu fasa analisis masalah, fasa reka bentuk atur cara, fasa pengekodan, fasa pengujian dan penyahpepijatan serta fasa dokumentasi. Rajah 1.1 menunjukkan fasa-fasa pembangunan atur cara. Analisis Masalah
Pengujian dan Penyahpepijatan
Pembangun perisian (software developer) bertanggungjawab dan terlibat dalam fasa-fasa pembangunan atur cara.
Pembelajaran Murid boleh: 1.1.1 Menggunakan konsep pemikiran komputasional dalam fasa pembangunan atur cara bagi membangunkan atur cara aritmetik: (i) Analisis masalah (ii) Reka bentuk atur cara (iii) Pengekodan (iv) Pengujian dan penyahpepijatan (v) Dokumentasi
2
Reka Bentuk Atur Cara
Pengekodan
Dokumentasi
Rajah 1.1 Fasa-fasa pembangunan atur cara
1.1.1
Menggunakan Konsep Pemikiran Komputasional dalam Pembangunan Atur Cara
Pemikiran komputasional ditakrifkan sebagai satu proses pemikiran bertujuan untuk menyelesaikan masalah oleh manusia sendiri berbantukan mesin atau kedua-duanya sekali dengan menggunakan konsep asas sains komputer. Proses penyelesaian masalah ini melibatkan usaha memecahkan masalah kepada komponen yang lebih kecil dan mencari penyelesaian secara sistematik. Pernyataan berikut menunjukkan suatu masalah yang diketengahkan bagi membincangkan tentang penggunaan konsep pemikiran komputasional dalam pembangunan atur cara. Anda diminta untuk membina atur cara mudah bagi mengira luas dan perimeter sebuah padang bola yang berbentuk segi empat tepat.
Pembangunan Atur Cara
1.1
Rajah 1.2 menunjukkan contoh sebuah padang bola berbentuk segi empat tepat.
Rajah 1.2 Padang bola berbentuk segi empat tepat
(i) Fasa Analisis Masalah Dalam fasa ini, pengatur cara akan: (a) Mengenal pasti masalah, keperluan sistem dan perisian serta sasaran pengguna. (b) Mengenal pasti input, proses dan output bagi atur cara yang akan dibina. (c) Menemu bual, membuat soal selidik dan pemerhatian bagi mengetahui keperluan pelanggan. Teknik Leraian Teknik leraian digunakan untuk menganalisis masalah dengan memecahkan masalah yang besar kepada bahagian-bahagian yang lebih kecil. Bahagian-bahagian kecil ini ialah masalah kecil yang lebih mudah diselesaikan. Rajah 1.3 menunjukkan penggunaan teknik leraian dalam fasa analisis masalah.
Pada tahun 1843, Augusta Ada Lovelace telah menterjemah dan menerbitkan satu artikel dalam jurnal sains tentang mesin Analytical Engine. Dalam artikel yang sama, beliau juga menerangkan cara menulis atur cara untuk mengarahkan mesin memproses huruf dan simbol dan mengulangi pelaksanaan satu set tindakan. Beliau digelar sebagai pengatur cara komputer yang pertama. (Sumber: goo.gl/zuOlIj)
Masalah Besar Membina atur cara mudah bagi mengira luas dan perimeter sebuah padang bola
1.1 Bahagian Kecil (Masalah kecil) Kira luas padang bola
Bahagian Kecil (Masalah kecil) Kira perimeter padang bola
Berapakah bilangan teknik pemikiran komputasional yang sesuai digunakan dalam setiap satu fasa pembangunan atur cara?
Rajah 1.3 Penggunaan teknik leraian dalam fasa analisis masalah
3
Teknik-teknik pemikiran komputasional
goo.gl/XY2hRj
Video kitar hayat pembangunan atur cara
(ii) Fasa Reka Bentuk Atur Cara Dalam fasa ini, pengatur cara akan: (a) Menulis pseudokod. (b) Melukis carta alir. (c) Mereka bentuk antara muka pengguna. Teknik Pengecaman Corak Selepas meleraikan masalah besar, setiap bahagian kecil atau masalah kecil akan dianalisis untuk mengecam corak-corak yang tertentu sekiranya ada. Pengecaman corak ini dapat membantu dalam mencari penyelesaian masalah dengan lebih efisien. Rajah 1.4 menunjukkan corak yang wujud dalam pengiraan luas dan perimeter sebuah padang bola. Didapati bahawa pengiraan bagi luas dan perimeter tersebut menggunakan pemboleh ubah yang sama, iaitu panjang dan lebar. Bahagian Kecil (Masalah kecil) Kira luas padang bola
Bahagian Kecil (Masalah kecil) Kira perimeter padang bola
Input yang diperlukan adalah panjang dan lebar
Input yang diperlukan adalah panjang dan lebar
goo.gl/AjFc8C
Rajah 1.4 Penggunaan teknik pengecaman corak dalam fasa reka bentuk atur cara
Teknik Peniskalaan
Berdasarkan Kementerian Pendidikan Malaysia, fokus Pembestarian Sekolah (2016–2020) menekankan kepada peningkatan kemahiran dan kompetensi digital serta pemikiran komputasional murid melalui KSSR dan KSSM.
Setelah corak-corak dicamkan, corak-corak ini diteliti untuk meninggalkan aspek-aspek kurang penting dan memberikan penekanan terhadap aspek-aspek penting yang dapat membantu dalam penyelesaian masalah. Pemboleh ubah merupakan jenis corak yang telah dicamkan manakala panjang dan lebar merupakan aspek penting yang perlu diberikan penekanan. Panjang dan lebar padang bola yang berbentuk segi empat tepat serta formula matematik yang berkenaan diperlukan untuk mendapatkan luas dan perimeter padang bola tersebut. Formula untuk mengira luas dan perimeter sebuah padang bola adalah seperti berikut: Luas padang bola = panjang × lebar Perimeter padang bola = (panjang + lebar) × 2
4
Pembangunan Atur Cara
Teknik Pengitlakan Berdasarkan maklumat yang diperoleh daripada leraian dan peniskalaan masalah yang dilakukan, algoritma yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah pengiraan luas dan perimeter padang bola boleh ditentukan. Algoritma komputer biasanya terdapat dalam bentuk pseudokod atau carta alir. Aspek penting yang perlu ditekankan semasa menulis algoritma ialah langkah-langkah yang perlu dilaksanakan untuk menghasilkan pseudokod dan carta alir yang betul. Bagi carta alir, penggunaan simbol yang betul untuk sesuatu langkah merupakan aspek yang penting kerana simbol-simbol tersebut merujuk kepada suatu fungsi yang tertentu. Rajah 1.5 dan Rajah 1.6 masing-masing menunjukkan pseudokod dan carta alir bagi mengira luas dan perimeter sebuah padang bola. 1 Mula 2 Masukkan panjang, lebar 3 Kira 3.1 luas padang bola = panjang × lebar 3.2 perimeter padang bola = (panjang + lebar) × 2 4 Papar luas padang bola, perimeter padang bola 5 Tamat Rajah 1.5 Pseudokod bagi mengira luas dan perimeter padang bola Mula
1.1
Definisi dan contoh pseudokod
goo.gl/9xOaME
1.2 Adakah pemikiran komputasional merupakan perkara yang baharu atau telah lama wujud? Berikan alasan kepada jawapan anda.
1.3 Adakah pseudokod mempunyai cara penulisan piawai? Berikan alasan kepada jawapan anda.
Masukkan panjang, lebar
Kira luas padang bola = panjang × lebar
Kira perimeter padang bola = (panjang + lebar) × 2
1.4 Nyatakan maksud bagi simbol carta alir berikut:
? Papar luas padang bola, perimeter padang bola
Tamat
? ? ?
Rajah 1.6 Carta alir bagi mengira luas dan perimeter padang bola
5
(iii) Fasa Pengekodan Dalam fasa ini, pengatur cara akan: (a) Memilih bahasa pengaturcaraan, misalnya Python dan perisian pengaturcaraan, misalnya Pyscripter dan IDLE. (b) Mengekod atur cara berdasarkan pseudokod dan carta alir. Teknik Leraian Semasa fasa pengekodan, anda boleh menggunakan teknik leraian untuk mengenal pasti komponen masalah ketika menulis kod arahan. Rajah 1.7 menunjukkan penggunaan teknik leraian bagi mengatasi masalah penulisan kod arahan. Masalah Besar Menulis kod bagi input, proses dan output
Bahagian Kecil Pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar
Bahagian Kecil Menulis kod input
Bahagian Kecil Menulis kod proses
Bahagian Kecil Menulis kod output
Rajah 1.7 Penggunaan teknik leraian bagi mengatasi masalah penulisan kod arahan
Teknik Pengecaman Corak Teknik pengecaman corak memberikan penekanan kepada pemboleh ubah bagi input, iaitu panjang dan lebar kerana kedua-duanya menunjukkan corak yang sama. Nilai bagi pemboleh ubah pula merupakan corak yang berbeza kerana pengguna boleh memasukkan sebarang nilai yang ingin diuji bagi mendapatkan luas dan perimeter sebuah padang bola. Jadual 1.1 menunjukkan persamaan dan perbezaan pemboleh ubah. Jadual 1.1 Persamaan dan perbezaan pemboleh ubah
Persamaan Seymour Papert merupakan individu yang pertama memperkenalkan pemikiran komputasional untuk pembelajaran. (Sumber: goo.gl/SbdAP)
6
Pemboleh ubah (a) panjang (b) lebar
Perbezaan Nilai luas dan perimeter padang bola (a) Luas = panjang × lebar (b) Perimeter = (panjang + lebar) × 2
Pembangunan Atur Cara
Teknik Peniskalaan Aspek-aspek penting bagi setiap bahagian masalah kecil adalah berlainan. Contohnya penggunaan pemboleh ubah yang betul, kod arahan input, formula yang digunakan dan kod arahan output perlu diambil kira semasa penulisan kod arahan. Rajah 1.8 menunjukkan kod arahan bagi input, proses dan output dalam bahasa pengaturcaraan Python.
1.1
Jenis-jenis data dalam pengaturcaraan Python
goo.gl/KXzHhn Mengira Luas dan Perimeter Sebuah Padang Bola.py - C:\... File
Edit
Format
Run
Options
Window
Help
# Atur cara bagi mengira luas dan perimeter sebuah padang bola # Pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar # Input panjang = float(input("\nMasukkan panjang: ")) lebar = float(input("Masukkan lebar: ")) # Proses luas = panjang * lebar perimeter = (panjang + lebar) * 2 # Output print("\n\nLuas padang bola ialah", luas) print("Perimeter padang bola ialah", perimeter) Ln: 1 Col:0
Penulisan kod arahan terbahagi kepada tiga bahagian, iaitu input, proses dan output.
Rajah 1.8 Contoh kod arahan bagi input, proses dan output dalam bahasa pengaturcaraan Python
(iv) Fasa Pengujian Atur Cara dan Penyahpepijatan Ralat Dalam fasa ini, pengatur cara akan: (a) Menguji atur cara yang telah ditulis bagi mengesan dan membetulkan sebarang ralat yang terdapat pada atur cara. (b) Mengenal pasti ralat-ralat yang ada. Terdapat tiga jenis ralat, iaitu: (i) Ralat sintaks (syntax error) Ralat yang disebabkan oleh penggunaan sintaks sesuatu bahasa pengaturcaraan yang tidak betul dalam penulisan satu atur cara. (ii) Ralat masa larian (runtime error) Ralat yang disebabkan oleh kemasukan data yang tidak menepati kehendak arahan. Ralat ini akan menyebabkan pelaksanaan atur cara terhenti secara tiba-tiba dengan mengeluarkan paparan mesej ralat yang tertentu. (iii) Ralat logik (logical error) Ralat yang disebabkan oleh kesilapan logik pengatur cara sehingga menyebabkan atur cara menghasilkan output yang salah.
Terdapat dua lagi teknik pemikiran komputasional selain empat teknik yang telah anda pelajari di Tingkatan 1. Teknik komputasional tersebut ialah penaakulan logik (logical reasoning) dan penilaian (evaluation).
1.5 Apakah jenis ralat yang terhasil apabila pengatur cara menulis formula yang salah semasa membuat pengekodan?
7
Teknik Leraian Selepas meleraikan masalah besar kepada bahagian-bahagian kecil, pengujian atur cara dan penyahpepijatan ralat dapat dilakukan secara berperingkat. Rajah 1.9 menunjukkan penggunaan teknik leraian bagi pengujian atur cara dan penyahpepijatan ralat secara berperingkat. Masalah Besar Menguji atur cara dan menyahpepijat ralat
Bahagian Kecil Menguji pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar
Bahagian Kecil Menguji kod input
Bahagian Kecil Menguji kod proses
Bahagian Kecil Menguji kod output
Bahagian Kecil Mengesan ralat
Bahagian Kecil Membaiki ralat
Rajah 1.9 Penggunaan teknik leraian bagi menyemak atur cara secara berperingkat
Teknik Pengecaman Corak
Guido van Rossum ialah pencipta bahasa pengaturcaraan Python.
Tujuan utama proses pengujian kod arahan adalah untuk memastikan atur cara berfungsi dengan baik dan memaparkan output yang betul. Semasa proses pengujian, jenis mesej ralat yang diterima atau cara sesuatu atur cara bertindak perlu dikenal pasti. Setiap ralat yang ditemui perlu dikenal pasti ciriciri persamaan dan perbezaannya. Pengecaman corak-corak ini dapat membantu anda dalam mengenal pasti jenis-jenis ralat yang ditemui, iaitu ralat sintaks, ralat masa larian atau ralat logik. Pengecaman corak boleh dibuat berdasarkan mesej ralat yang dipaparkan semasa pengujian. Paparan mesej ralat itu sendiri merupakan corak yang dicamkan. Persamaan corak pada mesej ralat membolehkan anda mengenal pasti jenis ralat tersebut. Jadual 1.2 menunjukkan corak paparan mesej ralat bagi setiap jenis ralat. Jadual 1.2 Corak paparan mesej ralat Jenis ralat
8
Contoh paparan mesej ralat
Ralat sintaks
Semua paparan mesej ralat mempunyai perkataan invalid syntax.
Ralat masa larian
Semua paparan mesej ralat akan menyatakan baris yang mana kod arahan adalah salah. Contohnya line 13.
Ralat logik
Semua paparan akan menunjukkan data input dan maklumat output tetapi outputnya tidak betul.
1.1
Pembangunan Atur Cara
Jadual 1.3 menunjukkan punca-punca lazim dan contoh kesalahan yang menyebabkan ralat. Jadual 1.3 Punca-punca lazim dan contoh kesalahan yang menyebabkan ralat Jenis ralat
Ralat sintaks
Ralat masa larian
Ralat logik
Punca ralat 1. Kesalahan mengeja kata kunci. 2. Kesalahan atau tertinggal tanda-tanda seperti tanda kurung, tanda titik bertindih, tanda petik dan lain-lain. 3. Kesalahan menggunakan sintaks bahasa pengaturcaraan. 4. Kesalahan menggunakan inden.
Contoh kesalahan Tiada simbol hash (#) pada penulisan komen. Atur cara bagi mengira luas dan perimeter sebuah padang bola # Pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar # Input panjang = float(input(“\nMasukkan panjang: )) lebar = float(input(“Masukkan lebar: “)) Tiada tanda petik (”) sebelum tanda kurung.
1. Kesalahan memberikan atau tidak memberikan jenis data kepada pemboleh ubah. 2. Kesalahan menggunakan pemboleh ubah atau pemalar yang tidak wujud. 3. Kesalahan melakukan pembahagian sifar. 4. Kesalahan menggunakan operator matematik dan operator logik pada pemboleh ubah yang berjenis data string.
# Atur cara bagi mengira luas dan perimeter sebuah padang bola
1. Kesalahan membuat pengiraan. 2. Kesalahan ungkapan boolean. 3. Kesalahan menggunakan operator.
# Atur cara bagi mengira luas dan perimeter sebuah padang bola
# Pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar # Input panjang = float(input(“\nMasukkan panjang: ”)) lebar = float(input(“Masukkan lebar: “)) # Proses luas = panjang * tinggi perimeter = (panjang * lebar) * 2 Kesalahan menggunakan pemboleh ubah “tinggi”.
# Pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar # Input panjang = float(input(“\nMasukkan panjang: ”)) lebar = float(input(“Masukkan lebar: “)) # Proses luas = panjang * tinggi perimeter = (panjang * lebar) * 2 Kesalahan menggunakan operator “ * ”.
Teknik Peniskalaan Teknik peniskalaan digunakan semasa penyahpepijatan dengan memberikan penekanan kepada aspek penting untuk menyahpepijat ralat, iaitu mengetahui sintaks bahasa pengaturcaraan, cara untuk mengesan ralat atau kedudukan ralat dan logik sesuatu atur cara. Penyahpepijatan ialah proses mencari dan membaiki ralat yang berlaku. Pelaksanaan kod arahan dilakukan oleh penterjemah Python sebaris demi sebaris bermula daripada kod input. Rajah 1.10 menunjukkan paparan mesej ralat sintaks. 9
Mengira Luas dan Perimeter Sebuah Padang Bola.py - C:\... File
Edit
Format
Run
Options
Window
Help
# Atur cara bagi mengira luas dan perimeter sebuah padang bola # Pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar # Input panjang = float(input("\nMasukkan panjang: ") lebar = float(input("Masukkan lebar: "))
SyntaxError
# Proses luas = panjang * lebar perimeter = panjang + lebar * 2
invalid syntax
# Output print("\n\nLuas padang bola ialah" + luas) print("Perimeter padang bola ialah" + perimeter)
OK Ln: 1 Col:0
Rajah 1.10 Paparan mesej ralat sintaks
Baris di mana penterjemah Python berhenti akan ditandakan merah seperti dalam Rajah 1.10. Kejadian ralat sintaks berada di atas baris yang ditandakan merah. Punca ralat sintaks ini adalah disebabkan oleh kekurangan satu tanda kurung. Ralat boleh dibaiki dengan menaipkan simbol “)” seperti yang ditunjukkan di bawah. panjang = float(input(“\nMasukkan panjang: “))
Setelah ralat sintaks dibaiki, atur cara dilaksanakan sekali lagi. Atur cara terhenti secara tiba-tiba selepas memasukkan input bagi panjang dan lebar. Rajah 1.11 menunjukkan paparan mesej ralat masa larian. Python 3.6.5 Shell File
Edit
Shell
Debug
Options
Window
Help
RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\Mengira Luas dan Perimeter Sebuah Padang Bola.py Masukkan panjang: 2 Masukkan lebar: 3 Traceback (most recent call last): File "C:\Documents\Tutorial Python\Mengira Luas dan Perimeter Sebuah Padang Bola.py", line 13, in print("\n\nLuas padang bola ialah" + luas) TypeError: must be str, not float Ln: 12 Col:4
Rajah 1.11 Paparan mesej ralat masa larian
Mesej ralat dalam Rajah 1.11 menerangkan kesalahan mencantumkan pemboleh ubah berjenis data float dalam ayat yang berjenis data string. Kejadian ini berlaku di baris 13. Jadual 1.4 menunjukkan kod arahan yang menyebabkan ralat dan cara membaiki ralat ini. Jadual 1.4 Kod arahan yang menyebabkan ralat dan cara membaiki ralat masa larian Kod arahan yang mengandungi ralat
Penerangan
print(“\n\nLuas padang bola ialah” + luas) print(“Perimeter padang bola ialah” + perimeter)
Dalam string, simbol ( + ) digunakan untuk mencantumkan dua string. Jika nilai pemboleh ubah bukan string, ralat akan berlaku.
Cara membaiki ralat
Penerangan
print(“\n\nLuas padang bola ialah”, luas) print(“Perimeter padang bola ialah”, perimeter)
10
Simbol koma ( , ) bertindak sebagai pemisah bagi dua nilai yang perlu dipaparkan, iaitu teks yang berjenis data string dan pemboleh ubah yang berjenis data float.
1.1
Pembangunan Atur Cara
Setelah ralat masa larian dibaiki, atur cara dilaksanakan sekali lagi. Rajah 1.12 menunjukkan output yang diperoleh apabila nilai panjang dan lebar dimasukkan. Nilai perimeter yang dikira oleh atur cara adalah salah.
Susunan operasi matematik secara PEMDAS/ BODMAS
Python 3.6.5 Shell File
Edit
Shell
Debug
Options
Window
Help
RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\Mengira Luas dan Perimet er Sebuah Padang Bola.py
goo.gl/xTMhR7
Masukkan panjang: 2 Masukkan lebar: 3 Luas padang bola ialah 6.0 Perimeter padang bola ialah 8.0 Ln: 12 Col:4
Rajah 1.12 Paparan output dengan nilai perimeter yang salah
Ralat logik ini terjadi disebabkan oleh pengiraan perimeter yang tidak tepat. Jadual 1.5 menunjukkan kod arahan yang bermasalah serta cara membaiki ralat logik ini. Jadual 1.5 Semakan manual terhadap formula pengiraan perimeter perimeter
= = = =
panjang + lebar * 2 2 + 3 * 2 2 + 6 8
Pengekodan tanpa tanda kurung ( ) menghasilkan output yang salah.
perimeter
= = = =
(panjang + lebar) * 2 (2 + 3) * 2 5 * 2 10
Pengekodan dengan tanda kurung ( ) menghasilkan output yang betul.
Setelah kesemua ralat dibaiki, paparan kod arahan dan contoh output yang diperoleh adalah seperti dalam Rajah 1.13. Python 3.6.5 Shell
Mengira Luas dan Perimeter Sebuah Padang Bola.py... File
Edit
Format
Run
Options
Window
File
Help
# Atur cara bagi mengira luas dan perimeter sebuah padang bola # Pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar # Input panjang = float(input("\nMasukkan panjang: ")) lebar = float(input("Masukkan lebar: "))
Shell
Debug
Options
Window
Help
Masukkan panjang: 2 Masukkan lebar: 3
# Proses luas = panjang * lebar perimeter = (panjang + lebar) * 2
Luas padang bola ialah 6.0 Perimeter padang bola ialah 10.0 >>>
# Output print("\n\nLuas padang bola ialah", luas) print("Perimeter padang bola ialah", perimeter) Ln: 10 Col:13
Edit
RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\ Mengira Luas dan Perimeter Sebuah Padan g Bola.py
(a) Kod arahan setelah semua ralat dibaiki
Ln: 12 Col:4
(b) Contoh output
Rajah 1.13 Paparan kod arahan dan contoh output
11
Teknik Pengitlakan Teknik pengitlakan melibatkan pembinaan model bagi proses pengujian dan penyahpepijatan atur cara. Rajah 1.14 dan 1.15 menunjukkan senarai semak yang boleh anda bina selepas proses pengujian dan penyahpepijatan atur cara yang telah anda lakukan. Langkah-langkah menguji dan menyahpepijat A
Pengujian dan penyahpepijatan secara manual
(a) Semak kesesuaian nama pemboleh ubah. (b) Sintaks kod arahan adalah betul. (c) Logik dan susunan kod-kod arahan adalah betul. (d) Formula matematik adalah betul. (e) Gunakan sampel data untuk menguji atur cara. Rajah 1.14 Senarai semak proses pengujian dan penyahpepijatan secara manual
B
Pengujian dan penyahpepijatan semasa pelaksanaan atur cara
(a) Laksanakan atur cara. (b) Baca dan fahami mesej ralat. (c) Kenal pasti lokasi ralat dan baiki ralat. (d) Ulang langkah (a) hingga (c) sehingga tiada mesej ralat. (e) Semak output menggunakan beberapa set sampel data. Rajah 1.15 Senarai semak proses pengujian dan penyahpepijatan atur cara
Kesimpulannya, senarai semak ini jelas menunjukkan langkah-langkah yang perlu dilakukan semasa membuat pengujian dan penyahpepijatan ralat. Penyelesaian masalah secara langkah demi langkah ini dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah lain yang serupa. 12
1.1
Pembangunan Atur Cara
(v) Fasa Dokumentasi Dalam fasa ini, pengatur cara akan menyediakan dokumentasi dalaman dan dokumentasi luaran. Jadual 1.6 menunjukkan definisi serta tujuan dokumentasi dalaman dan dokumentasi luaran disediakan. Jadual 1.6 Definisi dan tujuan dokumentasi dalaman dan dokumentasi luaran disediakan
Dokumentasi Dalaman
Dokumentasi Luaran
Definisi
Dokumen yang akan dijadikan rujukan oleh pengatur cara baharu dalam sebuah organisasi.
• Dokumen yang akan digunakan oleh pengguna akhir sesuatu atur cara. • Terbahagi kepada dokumen pustaka dan panduan pengguna.
Tujuan
• Membantu pengatur cara baharu untuk memahami atur cara yang telah dibangunkan. • Memudahkan penyenggaraan sesuatu aplikasi atau atur cara.
• Dokumen pustaka memberikan maklumat tentang perisian, perkakasan, algoritma atur cara dan kod arahan atur cara kepada pengguna akhir. • Panduan pengguna memberikan maklumat kepada pengguna akhir tentang pemasangan dan cara perlaksanaan atur cara yang telah dibangunkan.
Teknik Leraian Demi memastikan dokumentasi atur cara adalah lengkap, langkah pertama yang harus diambil adalah meleraikan dokumentasi yang perlu disediakan kepada jenis dan bahagian-bahagian yang kecil. Rajah 1.16 menunjukkan penggunaan teknik leraian semasa menyediakan dokumentasi. Masalah Besar Menyediakan dokumentasi
Bahagian Kecil Dokumentasi dalaman
Bahagian Kecil Dokumentasi luaran
Dokumen pustaka
Panduan pengguna
Rajah 1.16 Fasa dokumentasi menggunakan teknik leraian
Teknik leraian membolehkan anda menentukan jenis dan komponen-komponen penting yang perlu ada dalam dokumentasi yang disediakan. 13
Teknik Pengecaman Corak Teknik pengecaman corak boleh digunakan apabila dokumentasi dalaman dan dokumentasi luaran memberikan maklumat penting tentang atur cara kepada pengguna. Justeru, maklumat penting tentang pembangunan dan penggunaan atur cara merupakan corak yang telah dicamkan melalui teknik ini. Setelah corak dicamkan, aspek-aspek penting bagi corak tersebut perlu dianalisis. Maklumat penting yang perlu berada dalam dokumentasi dalaman dan dokumentasi luaran adalah berlainan. Ini bergantung kepada pengguna yang akan menggunakannya. Teknik Peniskalaan
Cara penulisan komen: Komen tunggal # Komen sebaris Komen berbilang “““Komen yang melibatkan lebih daripada satu baris”””
Pada peringkat ini, penggunaan teknik peniskalaan adalah sangat sesuai. Penulisan komen perlu diberikan perhatian kerana penulisan komen akan membantu pengatur cara mengingat semula atau membantu pengatur cara lain memahami maksud segmen kod yang ditulis. Justeru, ini memudahkan kerja menyenggara atur cara apabila sebarang perubahan perlu dilakukan kelak. Rajah 1.17 menunjukkan penulisan komen pada atur cara. Mengira Luas dan Perimeter Sebuah Padang Bola.py - C:\... File
Edit
Format
Run
Options
Window
Help
# Atur cara bagi mengira luas dan perimeter sebuah padang bola # Pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar # Input panjang = float(input("\nMasukkan panjang: ")) lebar = float(input("Masukkan lebar: ")) # Proses luas = panjang * lebar perimeter = (panjang + lebar) * 2 # Output print("\n\nLuas padang bola ialah", luas) print("Perimeter padang bola ialah", perimeter) Ln: 10 Col:13
Penulisan komen dalam atur cara Python
goo.gl/7WUL5J
Rajah 1.17 Penulisan komen pada atur cara
Teknik Pengitlakan Selepas mengenal pasti aspek-aspek penting yang dilakukan semasa teknik peniskalaan, anda perlu menghasilkan satu dokumentasi yang sebenar. Rajah 1.18 menunjukkan contoh dokumen pustaka yang diperlukan oleh seorang pengatur cara dan Rajah 1.19 menunjukkan contoh panduan pengguna. Kedua-dua dokumen yang dihasilkan dapat dijadikan panduan pada masa depan jika pengatur cara menghadapi masalah menyediakan dokumentasi.
14
Pembangunan Atur Cara
1.1
DOKUMEN PUSTAKA (LIBRARY DOCUMENTATION) Keperluan Sistem Pengendalian
Windows/Mac OS X/Linux
Keperluan Perisian
Python 3.6.5
Keperluan Ingatan
Minimum 2GB
Pseudokod 1 Mula 2 Masukkan panjang, lebar 3 Kira 3.1 luas padang bola = panjang × lebar 3.2 perimeter padang bola = (panjang + lebar) × 2 4 Papar luas padang bola, perimeter padang bola 5 Tamat
Carta Alir Mula Masukkan panjang, lebar Kira luas padang bola = panjang × lebar Kira perimeter padang bola = (panjang + lebar) × 2 Papar luas padang bola, perimeter padang bola Tamat
Kod arahan Mengira Luas dan Perimeter Sebuah Padang Bola.py - C:\... File
Edit
Format
Run
Options
Window
Help
# Atur cara bagi mengira luas dan perimeter sebuah padang bola # Pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar # Input panjang = float(input("\nMasukkan panjang: ")) lebar = float(input("Masukkan lebar: ")) # Proses luas = panjang * lebar perimeter = (panjang + lebar) * 2 # Output print("\n\nLuas padang bola ialah", luas) print("Perimeter padang bola ialah", perimeter) Ln: 10 Col:13
Rajah 1.18 Contoh dokumen pustaka (library documentation)
15
Rajah 1.19 menunjukkan contoh panduan pengguna yang dapat membantu pengguna memuat turun dan membuka aplikasi Python. PANDUAN PENGGUNA Memuat turun perisian 1. Taipkan alamat URL berikut: https://www.python.org/downloads/. 2. Paparan berikut akan diperhatikan, pilih versi Python 3.6.5 dan klik Download. Looking for a specific release? Python releases by version number:
Release version
Release date
Click for more
Python 2.7.15
2018-05-01
Download
Release Notes
Python 3.6.5
2018-03-28
Download
Release Notes
Python 3.4.8
2018-02-05
Download
Release Notes
Python 3.5.5
2018-02-05
Download
Release Notes
Python 3.6.4
2017-12-19
Download
Release Notes
Python 3.6.3
2017-10-03
Download
Release Notes
Python 3.3.7
2017-09-19
Download
Release Notes
Python 2.7.14
2017-09-16
Download
Release Notes
3. Pengguna Windows sila klik pada versi Windows x86 executable installer. Fail bernama python-3.6.5.exe akan mula dimuat turun ke dalam folder Downloads. Memasang perisian 1. Dwiklik pada fail python-3.6.5.exe yang siap dimuat turun. 2. Tetingkap Open File – Security Warning akan muncul dan klik Run. Pilih Install Now. Open File - Security Warning Do you want to run this file? Name: C:\Users\Dell\Desktop\python-3.6.5.exe Publisher: Python Software Foundation Type: Application From: C:\Users\Dell\Desktop\python-3.6.5.exe Run
Cancel
Always ask before opening this file
While files from the Internet can be useful, this file type can potentially harm your computer. Only run software from publishers you trust. What’s the risk?
3. Selepas siap memasang perisian, tutup semua tetingkap. 16
Pembangunan Atur Cara
1.1
PANDUAN PENGGUNA 4. Klik Start Button >> All Program >> Python 3.6 >> IDLE (Phyton 3.6 32-bit), klik kanan pada tetikus dan pilih >> Pin to taskbar.
Start Button
5. Ikon Python akan muncul pada Taskbar. Klik pada ikon Python.
Ikon Python
6. Python 3.6.5 Shell akan dipaparkan. Klik File >> New File. Python 3.6.5 Shell File
Edit
Shell
Debug
Options
Window
Help
New File Open... Open Module... Recent Files Module Browser Path Browser
Ctrl+N0932b4, Mar 28 2018, 16:07:46) [MSC v.190 Ctrl+O2 Alt+M
Save Save As... Save Copy As...
Ctrl+S Ctrl+Shift+S Alt+Shift+S
Print Window
Ctrl+P
Close Exit
Alt+F4 Ctrl+Q
s” or “license()” for more infomation.
Alt+C
Ln: 3 Col:4
Rajah 1.19 Contoh panduan pengguna
17
1.1 Kaedah Pembentangan Hasil Sendiri
Implementasi Pemikiran Komputasional dalam Pembangunan Atur Cara
Pada setiap bulan, anda akan menerima bil elektrik dengan jumlah bayaran tertentu. Tahukah anda bagaimana elektrik yang telah digunakan ini dikira? Bina satu atur cara bagi mengira bayaran bil elektrik berpandukan maklumat di bawah. Gunakan teknik-teknik pemikiran komputasional bagi setiap fasa pembangunan atur cara untuk menyelesaikan masalah ini. Penggunaan elektrik
Kadar (RM)
1-200 kWj (sebulan)
0.218
201 kWj ke atas (sebulan)
0.492
Berdasarkan pernyataan masalah di atas, lakukan aktiviti yang berikut: 1. Kaji pernyataan masalah tersebut dan bincangkan penggunaan teknik-teknik pemikiran komputasional dalam setiap fasa pembangunan atur cara untuk mengira bayaran bil elektrik. 2. Tuliskan penyelesaian kepada masalah dalam kertas masing-masing. 3. Setiap kumpulan membentangkan penyelesaian di hadapan kelas. 4. Guru membuat rumusan pelajaran dengan murid.
Pembelajaran Murid boleh: 1.1.2 Membuat pelaporan penggunaan teknik pemikiran komputasional bagi setiap fasa pembangunan atur cara.
1.1.2
Pelaporan Penggunaan Teknik Pemikiran Komputasional bagi Setiap Fasa Pembangunan Atur Cara
Pelaporan membawa maksud perihal melaporkan sesuatu perkara secara terurus dan terancang berdasarkan format tertentu. Pelaporan bertujuan untuk memberikan maklumat yang berguna tentang penggunaan teknik pemikiran komputasional dalam menyelesaikan sesuatu masalah supaya penggunaan teknikteknik tersebut adalah jelas dan lebih ketara. Dengan membuat pelaporan, cara-cara untuk mengurus maklumat secara sistematik dapat dipelajari dan penggunaan teknik pemikiran komputasional dalam menyelesaikan masalah dapat ditunjukkan dengan jelas. Berikut ialah contoh pelaporan penggunaan teknik pemikiran komputasional bagi setiap fasa semasa pembangunan atur cara. Contoh pelaporan ini adalah berdasarkan pembinaan atur cara untuk mengira luas dan perimeter sebuah padang bola yang anda pelajari dalam Subtopik 1.1.1.
18
1.1
Pembangunan Atur Cara
CONTOH PELAPORAN Teknik Leraian
Fasa 1: Analisis Masalah (a) Masalah besar Membina atur cara mudah bagi mengira luas dan perimeter sebuah padang bola (b) Bahagian kecil/Masalah kecil (i) Kira luas padang bola (ii) Kira perimeter padang bola
Teknik Pengecaman Corak
Fasa 2: Reka Bentuk Atur Cara Pengiraan luas padang bola Pengiraan perimeter padang bola
Teknik Peniskalaan
Teknik Pengitlakan
Persamaan
Pemboleh ubah yang sama, iaitu panjang dan lebar.
Perbezaan Dapatkan nilai-nilai panjang dan lebar, kemudian kira: Luas = panjang × lebar Dapatkan nilai-nilai panjang dan lebar, kemudian kira: Perimeter = (panjang + lebar) × 2
Penentuan aspek-aspek penting terdiri daripada: Pengiraan luas padang bola
(a) Nilai-nilai panjang dan lebar. (b) Formula matematik: Luas = panjang × lebar
Pengiraan perimeter padang bola
(a) Nilai-nilai panjang dan lebar. (b) Formula matematik: Perimeter = (panjang + lebar) × 2
Algoritma dalam bentuk pseudokod 1 Mula 2 Masukkan panjang, lebar 3 Kira 3.1 luas padang bola = panjang × lebar 3.2 perimeter padang bola = (panjang + lebar) × 2 4 Papar luas padang bola, perimeter padang bola 5 Tamat
19
Teknik Leraian
Teknik Pengecaman Corak
Teknik Peniskalaan
Fasa 3: Pengekodan (a) Masalah besar Mengekod algoritma, mengira luas dan perimeter sebuah padang bola (b) Bahagian-bahagian kecil: (i) Pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar (ii) Input (iii) Proses (iv) Output Corak yang dapat dicamkan bagi setiap bahagian kecil ialah penggunaan jenis data float. (i) Pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar
Pemboleh ubah untuk menyimpan nilai
(ii) Input
Pengguna memasukkan satu nilai numerik untuk panjang dan satu nilai numerik untuk lebar
(iii) Proses
Kira luas = panjang × lebar Kira perimeter = (panjang + lebar) × 2
(iv) Output
Papar luas dan perimeter padang bola
Penentuan aspek-aspek penting terdiri daripada: • Pemboleh ubah untuk menyimpan nilai: – Panjang (i) Pengisytiharan – Lebar pemboleh – Luas ubah dan – Perimeter pemalar • Semua pemboleh ubah yang terlibat diisytihar sebagai float. Kod arahan mesej dorongan (prompt message): (ii) Input
(iii) Proses
panjang = float(input (“\n Masukkan panjang: ”)) lebar = float(input (“Masukkan lebar: ”))
Kod arahan mengira luas dan perimeter:
luas = panjang * lebar perimeter = (panjang + lebar) * 2
Kod arahan memaparkan nilai luas dan perimeter: (iv) Output
20
print (“\n\nLuas padang bola ialah”, luas) print (“Perimeter padang bola ialah”, perimeter)
1.1
Pembangunan Atur Cara
Teknik Leraian
Fasa 4: Pengujian dan Penyahpepijatan (a) Masalah besar Mengenal pasti dan membaiki ralat pada keseluruhan atur cara (b) Bahagian-bahagian kecil (i) Menguji pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar (ii) Menguji kod input (iii) Menguji kod proses (iv) Menguji kod output
Teknik Pengecaman Corak
(i) Menguji pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar (ii) Menguji kod input (iii) Menguji kod proses
Berdasarkan mesej ralat dan cara atur cara bertindak semasa pengujian, jenis-jenis ralat dapat dikenal pasti, iaitu: • Ralat sintaks • Ralat masa larian • Ralat logik
(iv) Menguji kod output Teknik Peniskalaan
Penentuan aspek-aspek penting terdiri daripada: (i) Menguji pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar
Semua pemboleh ubah diisytiharkan dengan betul dari segi: • Jenis data • Kesesuaian nama dan nama dieja dengan betul • Diberikan nilai permulaan (initialised)
(ii) Menguji kod arahan input
Pastikan pemboleh ubah panjang dan lebar digunakan untuk menyimpan nilai yang dimasukkan oleh pengguna
(iii) Menguji kod arahan proses
• Formula yang digunakan adalah betul • Logik/susunan adalah betul
(iv) Menguji kod arahan output
• Output yang dipaparkan adalah tepat dan betul • Format output adalah seperti yang dikehendaki
Teknik Pengitlakan Menghasilkan satu senarai semak yang dapat digunakan semasa pengujian dan penyahpepijatan sesuatu atur cara.
21
Teknik Leraian
Teknik Pengecaman Corak
Teknik Peniskalaan
Fasa 5: Dokumentasi (a) Masalah besar
Menyediakan dokumentasi
(b) Bahagian-bahagian kecil
(i) Dokumentasi dalaman
(a) Dokumentasi dalaman
Maklumat penting tentang atur cara merupakan corak yang telah dicamkan. Komen tentang tujuan dan fungsi dilakukan oleh setiap bahagian/barisan kod arahan.
(b) Dokumentasi luaran (Dokumen Pustaka)
Maklumat teknikal tentang atur cara untuk tujuan rujukan, penyelenggaraan dan penambahbaikan.
(c) Dokumentasi luaran (Panduan Pengguna)
Maklumat tentang cara menggunakan atau melaksanakan arahan
(ii) Dokumentasi luaran • Dokumen pustaka • Panduan pengguna
Penentuan aspek-aspek penting terdiri daripada: (a) Dokumentasi dalaman
Penulisan komen untuk menerangkan fungsi setiap bahagian atau sesuatu baris kod arahan
(b) Dokumentasi luaran (Dokumen Pustaka)
Maklumat yang diperlukan oleh seorang pengatur cara: • Tarikh • Nama pengatur cara • Tujuan/kegunaan atur cara • Keperluan sistem pengendalian • Keperluan perkakasan • Keperluan perisian • Algoritma (pseudokod dan carta alir) • Kod arahan (source code)
(c) Dokumentasi luaran (Panduan Pengguna)
Maklumat yang diperlukan oleh seorang pengguna seperti: • Nama dan tujuan atur cara • Keperluan sistem pengendalian, perkakasan dan perisian • Cara penggunaan
Teknik Pengitlakan Menghasilkan dokumentasi dalaman dan dokumentasi luaran berdasarkan aspek-aspek penting yang dikenal pasti.
22
1.1
Pembangunan Atur Cara
1.2 Bina Pelaporan Penggunaan Teknik Pemikiran Komputasional bagi Setiap Fasa Pembangunan Atur Cara
Aktiviti Berpasangan
Kaedah Think-Pair-Share
Anda telah membina satu atur cara untuk mengira bayaran bil elektrik pada Aktiviti 1.1. Kini, anda dikehendaki menghasilkan pelaporan penggunaan teknik pemikiran komputasional bagi setiap fasa pembangunan atur cara. Berdasarkan pernyataan di atas, anda dikehendaki menjalankan aktiviti yang berikut: 1. Kenal pasti teknik-teknik pemikiran komputasional bagi setiap fasa pembangunan atur cara anda. 2. Kongsikan hasil dapatan anda bersama-sama pasangan anda dan hasilkan satu pelaporan penggunaan teknik pemikiran komputasional bagi setiap fasa pembangunan atur cara. 3. Bentangkan hasil pelaporan kumpulan anda dengan bantuan perisian persembahan.
1.1.3
Menghasilkan Satu Projek Mini Berdasarkan Situasi Penyelesaian Masalah dengan Merujuk Fasa Pembangunan Atur Cara
Anda telah mempelajari cara menggunakan konsep pemikiran komputasional dalam pembangunan atur cara aritmetik dan membuat satu pelaporan tentang penggunaan teknik pemikiran komputasional bagi setiap fasa pembangunan atur cara. Kebiasaannya, projek pembangunan atur cara dilakukan secara berkumpulan. Mari lakukan Aktiviti 1.3 untuk menghasilkan satu projek mini secara berkumpulan.
Pembelajaran Murid boleh: 1.1.3 Menghasilkan satu projek mini secara berkumpulan berdasarkan situasi dalam penyelesaian masalah berdasarkan fasa pembangunan atur cara.
Pada Oktober 2017, Kementerian Pendidikan Malaysia dan Malaysian Digital Economy Corporation (MDEC) telah mengadakan kempen Hour of Code. Kempen ini bertujuan untuk mendedahkan dan meningkatkan kesedaran murid terhadap pengekodan (coding), pengaturcaraan dan sains komputer. Oleh itu, murid mampu meningkatkan kemahiran penyelesaian masalah selain mendedahkan murid untuk menghadapi pasaran kerja baharu berasaskan ekonomi digital.
23
1.3 Penghasilan Satu Atur Cara
Kaedah Gallery Walk
1. Kaji pernyataan masalah berikut.
Anda ingin memasang sebuah tangki air yang baharu bagi menampung keperluan penggunaan air yang semakin meningkat. Oleh hal yang demikian, anda diminta untuk membina satu atur cara bagi mengira jumlah luas permukaan dan isi padu sebuah tangki air berbentuk silinder. 2. Bincangkan bersama-sama rakan anda tentang penggunaan teknik-teknik pemikiran komputasional bagi setiap fasa pembangunan atur cara. 3. Hasilkan satu pelaporan yang lengkap menggabungkan teknik pemikiran komputasional dalam fasa pembangunan atur cara secara sistematik. 4. Tampalkan pelaporan kumpulan anda pada dinding kelas. 5. Murid-murid diminta membaca dan menulis komen tentang pelaporan kumpulan lain. Komen ini perlu ditampal berhampiran dengan pelaporan tersebut.
1.1 Membina Atur Cara yang Dibincangkan dalam Aktiviti 1.3 1. Lakukan praktis amali ini dalam kumpulan. 2. Gunakan perisian aplikasi Python dan lancarkan satu fail baharu. 3. Taipkan segmen kod yang dihasilkan dalam Aktiviti 1.3. Laksanakan atur cara anda dan baiki ralat jika ada. 4. Gunakan perisian pemprosesan perkataan yang sesuai untuk menghasilkan setiap laporan yang berikut: (a) Dokumen Pustaka (Library Documentation) (b) Panduan Pengguna (c) Pelaporan penggunaan teknik pemikiran komputasional dalam pembangunan atur cara 5. Cetak semua laporan yang dihasilkan. 6. Di dalam kelas, susun semua laporan di atas meja. 7. Semua murid diminta bergerak untuk melihat laporan-laporan kumpulan yang lain.
24
Pembangunan Atur Cara
1.1
1.1 1. Lengkapkan rajah di bawah dengan fasa-fasa pembangunan atur cara yang betul. 02 01 Fasa-fasa Pembangunan Atur Cara
03
05 04
2. Dalam fasa , pengatur cara akan menemu bual, membuat soal selidik dan pemerhatian bagi mengetahui keperluan pelanggan. 3. Pada fasa reka bentuk atur cara, pengatur cara akan menulis dan melakar . 4. Semasa melaksanakan fasa kod arahan yang difahami oleh komputer.
, pseudokod akan ditukarkan kepada
5. Nyatakan jenis-jenis ralat yang wujud semasa pelaksanaan atur cara. 6. Nyatakan jenis-jenis dokumentasi yang wujud dalam fasa dokumentasi. 7. Nyatakan teknik-teknik pemikiran komputasional yang boleh digunakan dalam pembangunan atur cara. 8. Teknik digunakan untuk memecahkan masalah yang besar kepada bahagian-bahagian yang lebih kecil. 9. Teknik digunakan dengan memberikan penekanan kepada aspek-aspek penting dan meninggalkan aspek-aspek kurang penting. 10. Teknik terhadap sesuatu masalah.
digunakan dengan meneliti ciri-ciri persamaan corak
11. Terangkan maksud serta berikan contoh yang sesuai bagi menerangkan setiap ralat yang berikut: (a) Ralat sintaks (b) Ralat logik (c) Ralat masa larian 12. Nyatakan dua cara yang digunakan dalam Python untuk membezakan pernyataan komen dengan barisan kod arahan. 13. Jelaskan kepentingan library documentation dalam pembangunan atur cara. 14. Apakah kepentingan dokumentasi dalaman? 25
1 fas a
Dokumentasi
Peniskalaan
Leraian Analisis Masalah
te k nik
a fas
Pengujian dan Penyahpepijatan
Peniskalaan Reka Bentuk Atur Cara Pengitlakan
Pengekodan
ek
ik
t
Leraian
Peniskalaan
Leraian
nik
tekn
Leraian
Pengecaman corak
a fas
Lima Fasa Pembangunan Atur Cara a s fa
Pengitlakan
teknik
teknik
fas a
Pengecaman corak
digunak a dalam n
KONSEP ASAS PEMIKIRAN KOMPUTASIONAL
Pengecaman corak
Pengecaman corak
Peniskalaan
1 Pada akhir bab ini, saya dapat… menggunakan konsep pemikiran komputasional dalam fasa analisis masalah bagi membangunkan atur cara aritmetik. menggunakan konsep pemikiran komputasional dalam fasa reka bentuk atur cara bagi membangunkan atur cara aritmetik. menggunakan konsep pemikiran komputasional dalam fasa pengekodan bagi membangunkan atur cara aritmetik. menggunakan konsep pemikiran komputasional dalam fasa pengujian dan penyahpepijatan bagi membangunkan atur cara aritmetik. menggunakan konsep pemikiran komputasional dalam fasa dokumentasi bagi membangunkan atur cara aritmetik. membuat pelaporan menggunakan teknik pemikiran komputasional bagi setiap fasa pembangunan atur cara. menghasilkan satu projek mini secara berkumpulan berdasarkan situasi dalam penyelesaian masalah berdasarkan fasa pembangunan atur cara. 26
1.1
Pembangunan Atur Cara
1 C Dokumentasi dalaman bertindak sebagai manual pengguna. D Dokumentasi dalaman mengandungi proses pemasangan perisian secara langkah demi langkah.
Soalan Objektif 1. Fasa pembangunan atur cara terdiri daripada . A analisis masalah, reka bentuk atur cara, pengujian dan penyahpepijatan, pengekodan, dokumentasi B analisis masalah, reka bentuk atur cara, pengekodan, pengujian dan penyahpepijatan, dokumentasi C analisis masalah, reka bentuk atur cara, pengujian dan penyahpepijatan, dokumentasi, pengekodan D analisis masalah, reka bentuk atur cara, pengekodan, dokumentasi, pengujian dan penyahpepijatan 2. Dalam fasa analisis masalah, pengatur cara akan mengenal pasti input, proses dan . A output C perisian B storan D perkakasan 3. Dalam fasa reka bentuk atur cara, pengatur cara akan , melukis carta alir dan mereka bentuk antara muka pengguna. A melukis papan cerita B menulis kod arahan C melakar reka bentuk D menulis pseudokod 4. Pernyataan yang manakah menerangkan dokumentasi dalaman dengan betul? A Dokumentasi dalaman bertujuan membantu pengguna menggunakan aplikasi yang telah dibina. B Dokumentasi dalaman disediakan untuk membantu pengatur cara memahami aplikasi yang telah dibina.
5.
Seorang pengatur cara telah mengalami masalah apabila paparan output yang terhasil adalah salah. Apakah jenis ralat yang boleh dikaitkan dengan situasi di atas? A Ralat sintaks B Ralat masa larian C Ralat logik D Ralat pelaksanaan
6. Teknik digunakan apabila masalah yang besar perlu dipecahkan kepada bahagian-bahagian masalah yang lebih kecil. A pengecaman corak B peniskalaan C leraian D pengitlakan 7. Raimi ditugaskan untuk mencari persamaan dan perbezaan antara sebuah basikal dengan sebuah motosikal. Raimi telah menggunakan teknik . A leraian B pengecaman corak C peniskalaan D pengitlakan 8. Atur cara yang dibina merupakan model yang dapat membantu menyelesaikan masalah yang serupa. Pembinaan model ini merujuk kepada teknik . A leraian B pengitlakan C peniskalaan D pengecaman corak 27
9. Arissa ingin membuat pengiraan harga bagi suatu barang selepas diskaun. Bagi menyelesaikan masalah ini, Arissa mengambil kira aspek-aspek penting berkaitan pengiraan diskaun. Apakah teknik pemikiran komputasional yang digunakan oleh Arissa? A Leraian B Pengecaman corak C Pengitlakan D Peniskalaan Soalan Berstruktur
10. Apakah kelebihan penggunaan teknik-teknik pemikiran komputasional dalam pembangunan atur cara? I Menyelesaikan masalah secara sistematik II Menghasilkan atur cara dengan cekap III Menghasilkan atur cara yang menepati kehendak pengguna A I sahaja C II dan III B I dan II D I, II dan III
1. Kod arahan berikut ialah atur cara bagi mencari jumlah dan purata untuk dua nombor.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
# Atur cara untuk mencari jumlah dan purata bagi dua nombor # Minta pengguna masukkan input nombor1 = float(input(“Masukkan nombor pertama: “)) nombor2 = float(input(“Masukkan nombor kedua: “)) jumlah = nombor1 - nombor2 purata = jumlah/2 print(“\nJumlah bagi dua nombor ialah”, jumlah) print(“Purata bagi dua nombor ialah”, jumlah)
Berdasarkan kod arahan di atas, jawab soalan-soalan yang berikut: (a) Nyatakan semua pemboleh ubah bagi input. (b) Kenal pasti pernyataan-pernyataan yang mengandungi ralat. (c) Baiki ralat yang anda kesan di (b), kemudian tulis sintaks yang betul.
2. Aimah diminta menulis kod arahan Python bagi atur cara yang melakukan operasi tambah, tolak, darab dan bahagi bagi dua nombor. Penulisan kod mesti mengikut kehendak yang dinyatakan berikut: (a) (i) Meminta input daripada pengguna (ii) Formula yang digunakan (iii) Output yang akan dihasilkan (b) Lakarkan paparan output yang akan diperoleh. Soalan Penyelesaian Masalah Anda dikehendaki menyelesaikan masalah untuk mengira luas dan lilitan sebuah bulatan. Anda perlu: (a) Membuat pelaporan penggunaan teknik pemikiran komputasional bagi fasa pembangunan atur cara: (i) Analisis masalah E-PRAKTIS (ii) Reka bentuk atur cara (iii) Pengekodan (iv) Pengujian dan penyahpepijatan (v) Dokumentasi goo.gl/218DPP (b) Membina atur cara mudah 28
BAB
2
PERWAKILAN DATA
Sejak zaman purba hingga zaman moden, kriptografi telah digunakan oleh manusia untuk menjaga privasi mesej yang ingin dihantar. Pelbagai kaedah sifer diwujudkan untuk menjamin keselamatan data dan memastikan mesej hanya dapat dibaca dan difahami oleh penerimanya. Guru Sejarah telah mengajar bahawa salah satu cara menghantar utusan adalah melalui burung merpati. Apakah yang akan terjadi sekiranya burung tersebut ditangkap oleh pihak musuh?
2.1 Kriptografi dalam Keselamatan Data
• Kriptografi • Penyulitan (encryption) • Nyahsulit (decryption) • Kunci kod rahsia • Sifer (cipher) Ya, pasti maklumat dalam utusan akan terbongkar sekiranya jatuh kepada pihak musuh.
Tonton video ini untuk mengetahui tentang gambaran Bab 2.
goo.gl/kqTFPo
Tidak, kerana maklumat dalam utusan ditulis dalam bentuk yang hanya difahami oleh pihak penghantar dan penerima tertentu sahaja. Contohnya di Mesir, tulisan Hieroglif yang berupa simbol digunakan. Ini merupakan contoh penggunaan kriptografi.
29
2.1
KRIPTOGRAFI DALAM KESELAMATAN DATA
Penerangan kriptografi
goo.gl/wSyf3N
Dalam era teknologi maklumat dan komunikasi, kebanyakan maklumat dikongsi melalui Internet dalam bentuk digital. Penghantaran suatu dokumen tidak lagi bergantung kepada perkhidmatan pos tetapi lebih kepada penggunaan rangkaian komputer, contohnya melalui e-mel atau media sosial. Pernahkah anda terfikir bagaimana sesuatu mesej atau data yang dihantar secara elektronik diterima oleh penerima tanpa dicuri, diubah atau ditokok tambah oleh pihak lain? 2.1.1
Pembelajaran Murid boleh: 2.1.1 Menerangkan maksud dan kepentingan kriptografi dalam pengkomputeran.
Dari zaman dahulu hingga sekarang, kriptografi dianggap sama seperti penyulitan. Sebenarnya, kriptografi bukan hanya sekadar penyulitan tetapi kriptografi merangkumi pelbagai aspek mengenai keselamatan maklumat.
30
Kriptografi dalam Pengkomputeran
Kriptografi (cryptography) berasal daripada bahasa Yunani yang terdiri daripada dua suku kata, iaitu “kriptos” dan “graphein”. “Kriptos” bermaksud sembunyi manakala “graphein” bermaksud untuk tulis. Oleh itu, kriptografi boleh dihuraikan sebagai kajian tentang teknik kerahsiaan atau dikenali sebagai keselamatan komunikasi data. Tujuan utama kriptografi dicipta adalah untuk melindungi informasi daripada terdedah dan dipintas oleh pihak lain. Gambar foto 2.1 menunjukkan satu contoh tulisan Hieroglif yang digunakan oleh golongan elit Tamadun Mesir Purba. Tulisan Hieroglif ini ialah satu contoh kriptografi.
Gambar foto 2.1 Tulisan Hieroglif
Pada zaman moden hari ini, kita sangat bergantung kepada sistem pengkomputeran digital. Situasi ini telah menyebabkan kebanyakan maklumat penting atau sulit individu, masyarakat dan negara disimpan dalam bentuk digital yang boleh diakses melalui laman sesawang. Cara penyimpanan dalam bentuk digital ini telah membuka ruang untuk pencerobohan maklumat berlaku.
2.1
Kriptografi dalam Keselamatan Data
Bagi mengatasi masalah pencerobohan maklumat, kriptografi telah menjadi satu keperluan besar untuk melindungi kepentingan maklumat dalam pengkomputeran. Rajah 2.1 menunjukkan empat kepentingan perkhidmatan keselamatan data kriptografi.
Perkhidmatan keselamatan
Kerahsiaan (Confidentiality)
Pengesahan (Authentication)
Integriti (Integrity)
2.1 1. Berikan satu contoh aplikasi yang menggunakan kriptografi. 2. Mengapakah kriptografi diwujudkan?
Tiada sangkalan (Non-repudiation)
Rajah 2.1 Kepentingan perkhidmatan keselamatan data kriptografi
Kerahsiaan merujuk kepada kesulitan sesuatu maklumat yang dihantar melalui rangkaian komputer yang perlu dilindungi supaya maklumat tersebut tidak diketahui oleh pihak lain selain penerima. Pengesahan pula berkaitan dengan pengenalpastian pihak-pihak yang terlibat dalam suatu komunikasi. Maklumat atau data yang diterima perlu dikenal pasti agar maklumat dihantar oleh pihak yang disahkan. Contohnya, nama pengguna dan kata laluan bagi perbankan Internet hanya boleh diakses oleh pengguna yang sah sahaja. Integriti ialah perkhidmatan keselamatan yang mengenal pasti sebarang perubahan terhadap maklumat atau data oleh pihak lain. Contohnya, transaksi perbankan dalam talian menggunakan kriptografi bagi mengelakkan pihak lain melakukan perubahan sebarang maklumat dalam transaksi seperti jumlah wang, nombor akaun dan sebagainya. Tiada sangkalan digunakan untuk membuktikan bahawa penghantar dan penerima maklumat tidak menafikan bahawa mereka menghantar dan menerima maklumat tersebut. Oleh itu, penggunaan kriptografi penting untuk menjaga kerahsiaan maklumat serta mengelakkan sebarang penyamaran atau penipuan berlaku.
2.1 Memahami Kepentingan Kriptografi
Aktiviti Berpasangan
Kaedah Peta i-Think
1. Anda dan rakan perlu menyenaraikan kepentingan kriptografi dalam pengkomputeran. 2. Kumpulkan semua kepentingan yang telah disenaraikan dan bincangkan bersama-sama rakan anda. 3. Catatkan hasil perbincangan anda dan rakan menggunakan peta pemikiran yang sesuai. 4. Lakukan pembentangan di hadapan kelas dan adakan sesi soal jawab bersama-sama dengan murid yang lain. 31
Pembelajaran Murid boleh: 2.1.2 Menunjuk cara langkah demi langkah proses sifer (cipher) yang melibatkan: (i) penyulitan (encryption) (ii) nyahsulit (decryption)
Sifer kunci simetri menggunakan satu kunci yang sama bagi kedua-dua proses penyulitan dan nyahsulit manakala sifer kunci tidak simetri menggunakan dua kunci berbeza bagi proses penyulitan dan nyahsulit.
Sifer Kunci Simetri
Sifer
Sifer Kunci Tidak Simetri
2.1.2
Proses Sifer (Cipher)
Anda telah mempelajari bahawa kriptografi ialah penyamaran demi menjaga kerahsiaan dan keselamatan sesuatu data. Satu cara untuk mencapai tujuan ini adalah dengan melakukan penyulitan (encryption). Dalam kriptografi, pasangan algoritma digunakan untuk melakukan penyulitan dan nyahsulit. Pasangan algoritma ini dikenali sebagai algoritma kriptografi atau sifer. Sesuatu teks biasa (plaintext) akan melalui proses penyulitan (encryption) yang menyebabkan data berubah menjadi bentuk yang tidak bermakna, iaitu teks sifer (ciphertext) sebelum dihantar kepada penerima. Hanya penerima yang berhak sahaja dapat melakukan proses nyahsulit (decryption), iaitu menukarkan kembali teks sifer menjadi teks biasa. Setiap proses penyulitan dan proses nyahsulit dapat dilengkapi dengan penggunaan kunci (key) yang hanya diketahui oleh penghantar dan penerima. Teks sifer tidak boleh dinyahsulit oleh pihak yang tidak berhak tanpa kunci tersebut. Algoritma kriptografi atau sifer yang dicipta pada zaman dahulu dikenali sebagai sifer klasik. Pada masa itu, sifer klasik digunakan untuk penyulitan dan nyahsulit teks tulisan. Kini, perkembangan teknologi komputer telah membolehkan ciptaan sifer yang sangat kompleks digunakan untuk menyulitkan sebarang bentuk data. Rajah 2.2 menunjukkan dua jenis sifer. • Termasuk semua sifer klasik • Menggunakan kunci yang sama untuk melakukan penyulitan dan nyahsulit • Kunci yang digunakan boleh dalam bentuk nombor, huruf, perkataan atau simbol • Maklumat kunci mesti disimpan secara rahsia • Penghantar dan penerima boleh menjana kunci rahsia yang baharu • Digunakan dalam sifer moden • Kompleks dan melibatkan pengiraan matematik • Melibatkan dua kunci iaitu kunci awam dan kunci persendirian • Kunci awam boleh digunakan oleh sesiapa sahaja untuk penyulitan • Kunci persendirian disimpan secara rahsia oleh penerima sahaja • Nyahsulit memerlukan algoritma yang sepadan dan dengan kunci persendirian Rajah 2.2 Dua jenis sifer
32
2.1
Kriptografi dalam Keselamatan Data
(i) Penyulitan (Encryption)
Penyulitan
Penyulitan ialah satu komponen penting dalam bidang kriptografi. Penyulitan ialah satu proses penukaran teks biasa kepada teks sifer, iaitu teks dalam bentuk yang tidak bermakna apabila dibaca. Penukaran ini dilakukan dengan menggunakan algoritma dan kunci penyulitan. Rajah 2.3 menunjukkan proses penyulitan.
SELAMAT DATANG
Kunci dan algoritma penyulitan
goo.gl/NvYb3B
TAMALES GNATAD
Teks biasa
Teks sifer Penyulitan Rajah 2.3 Proses penyulitan
Langkah-langkah penyulitan adalah seperti berikut. 1. Pengirim menghantar mesej (teks biasa) kepada penerima. 2. Mesej ini akan disulitkan menggunakan satu kunci dan algoritma penyulitan. 3. Teks sifer, iaitu teks yang tidak bermakna akan terhasil. (ii) Nyahsulit (Decryption) Apabila suatu teks biasa telah melalui proses penyulitan dan menghasilkan teks sifer, proses nyahsulit akan berlaku terhadap teks sifer untuk mendapatkan kembali teks biasa yang asal. Secara umumnya, nyahsulit ialah proses untuk mengembalikan teks sifer menjadi teks biasa yang dapat dibaca dan mempunyai maksud. Seperti proses penyulitan, nyahsulit juga menggunakan suatu algoritma dan kunci nyahsulit. Rajah 2.4 menunjukkan proses nyahsulit.
TAMALES GNATAD
Kunci dan algoritma nyahsulit
Teks sifer
Penerangan kriptografi tidak simetri
goo.gl/f8LCHE
SELAMAT DATANG Teks biasa
Nyahsulit Rajah 2.4 Proses nyahsulit
Langkah-langkah nyahsulit adalah seperti berikut. 1. Teks sifer yang telah disulitkan akan dinyahsulit menggunakan satu kunci dan algoritma nyahsulit. 2. Teks sifer akan menjadi teks biasa. 3. Penerima akan menerima teks biasa yang dapat dibaca.
2.2 Adakah proses penyulitan sama dengan proses nyahsulit? Terangkan.
33
Pembelajaran Murid boleh: 2.1.3 Menghasil dan menterjemah mesej menggunakan kaedah sifer seperti berikut: (i) Reverse cipher (ii) Substitution cipher (Caesar Cipher, Pigpen Cipher) (iii) Transposition cipher
2.1.3
Menghasil dan Menterjemah Mesej Menggunakan Kaedah Sifer
Julius Caesar telah memperkenalkan satu kaedah sifer sekitar 100 tahun Sebelum Masihi (SM). Sifer yang dicipta oleh Julius Caesar ini bertujuan untuk menghantar mesej dan pesanan kepada semua pegawainya dengan menggunakan huruf ketiga daripada huruf-huruf Roman yang asal. Selain itu, kod Morse juga dibangunkan sebagai suatu sifer. Kod Morse menggunakan telegraf untuk menghantar pesanan semasa peperangan. Sebuah mesin yang dikenali sebagai Enigma, iaitu mesin yang menggunakan sistem sifer dan kunci yang sangat kompleks telah digunakan semasa Perang Dunia ke-2. Kesemua contoh ini menggunakan kaedah sifer untuk menghantar mesej kepada penerima tanpa diketahui oleh pihak lain. Dalam topik ini, kita akan mempelajari cara-cara untuk menghasilkan dan menterjemah mesej menggunakan kaedah sifer. Kaedah-kaedah sifer yang akan dipelajari adalah seperti ditunjukkan dalam Rajah 2.5. KAEDAH-KAEDAH SIFER
Reverse cipher
Substitution cipher
Transposition cipher
• Caesar Cipher • Pigpen Cipher Rajah 2.5 Kaedah-kaedah sifer yang akan dipelajari
2.3 Adakah kunci penyulitan atau kunci nyahsulit diperlukan bagi Reverse cipher?
34
(i) Reverse cipher Reverse cipher ialah satu kaedah sifer yang paling mudah. Hal ini demikian kerana kaedah ini menggunakan cara songsangan untuk menyulitkan mesej. Terdapat tiga jenis Reverse cipher. Jadual 2.1 menunjukkan cara-cara dan penerangan kepada tiga jenis Reverse cipher.
2.1
Kriptografi dalam Keselamatan Data
Jadual 2.1 Cara-cara dan penerangan kepada tiga jenis Reverse cipher
Jenis Reverse cipher Songsangan dilakukan berdasarkan abjad (A–Z)
Penerangan dan contoh Susunan abjad A–Z sebelum dan selepas disongsangkan. A B C D E F GH I J K L MNO P Q R S T U VWX Y Z Z Y XWV U T S R Q P ONM L K J I HG F E D C B A Mesej disulitkan dengan menggunakan abjad yang telah disongsangkan. Sebagai contoh: MESEJ SULIT ANDA
Songsangan dilakukan berdasarkan perkataan
Teks biasa
NVHVQ HFORG ZMWZ Teks sifer
Mesej disulitkan dengan menggunakan abjad yang telah disongsangkan. Sebagai contoh: MESEJ SULIT ANDA
Songsangan dilakukan berdasarkan seluruh mesej
Teks biasa
JESEM TILUS ADNA Teks sifer
Songsangan dilakukan bermula dari abjad yang terakhir pada satu mesej yang hendak disulitkan. Sebagai contoh: MESEJ SULIT ANDA
Teks biasa
2.2
ADNA TILUS JESEM Teks sifer
Aktiviti Berpasangan
Penyulitan Menggunakan Reverse cipher 1. Teliti mesej berikut:
Kaedah Think-Pair-Share
JUARA IALAH KUMPULAN ZAMRUD
2. Anda diminta untuk menyulitkan mesej tersebut dengan menggunakan ketiga-tiga jenis Reverse cipher. 3. Secara berpasangan, anda diminta berbincang dan berkongsi hasil kerja masingmasing. Anda digalakkan bertanya dan membaiki hasil kerja masing-masing dengan menulis di atas kertas yang sama. 4. Kemudian, anda dan rakan perlu menghasilkan satu mesej yang disulitkan dengan Reverse cipher. 5. Setelah masa yang diperuntukan tamat, kumpulan anda perlu menukarkan mesej yang disulitkan dengan kumpulan lain. 6. Dalam masa yang diperuntukkan, nyahsulitkan mesej yang diterima. 7. Kemudian bentangkan hasil dapatan masing-masing dalam kelas anda. 35
Proses Caesar Cipher
goo.gl/eu6fQC
(ii) Substitution cipher Dalam Substitution cipher, mesej disulitkan dengan menggantikan satu unit teks biasa dengan satu unit teks yang lain (sifer). Satu unit bermaksud satu abjad, pasangan abjad atau kumpulan abjad. Rajah 2.6 menunjukkan dua contoh Substitution cipher.
Substitution Cipher
Caesar Cipher
Pigpen Cipher
Rajah 2.6 Dua contoh Substitution cipher
Monoalphabetic substitution ialah jenis Substitution cipher yang paling mudah. Caesar Cipher dan Pigpen Cipher terdiri daripada monoalphabetic substitution kerana proses penyulitan dilakukan dengan menggantikan setiap abjad teks biasa dengan abjad yang lain. Caesar Cipher
B
C
F G
RODA
V
Z
PERANTI
O
L MP
Q R S
T
R
U
N
H F GJ K LI J K M I
H
NO P Q
36
Caesar Cipher ialah salah satu kaedah sifer yang paling awal digunakan oleh manusia untuk menyulitkan mesej. Caesar Cipher juga disebut shift cipher (sifer anjakan). Penyulitan teks biasa (plaintext) dilakukan dengan menggantikan setiap abjad dalam teks itu dengan abjad yang lain dalam susunan abjad, iaitu dengan menganjakkan abjad dalam susunan abjad. Bilangan anjakan ini dikenali sebagai kunci dan boleh diwakili dengan sebarang simbol. Contohnya, K = 5 bermaksud anjakan sebanyak lima tempat ke kanan dilakukan pada senarai abjad. Rajah 2.7 menunjukkan contoh anjakan K = 5.
CD ZAB D E
A
Y
E
UV S TW X Y W X
Caesar Cipher telah diperkenalkan oleh Julius Caesar. Beliau menggunakan peranti roda (wheel device) yang mempunyai 26 abjad, masing-masing di bahagian dalam dan luar roda. Bahagian dalam roda boleh diputar supaya setiap huruf pada bahagian dalam roda dipadankan dengan huruf pada bahagian luar roda.
Anjakan lima abjad berlaku
A B C D E F G H I
Abjad dalam teks biasa
V W X Y Z A B C D
Abjad dalam teks sifer
Rajah 2.7 Susunan abjad dengan kunci, K = 5
Maka, abjad ‘A’ dalam teks biasa akan digantikan dengan abjad ‘V’, abjad ‘B’ akan digantikan dengan abjad ‘W’ dan seterusnya. Pengirim mesej akan menentukan nilai K yang akan dijadikan sebagai kunci penyulitan.
2.1
Kriptografi dalam Keselamatan Data
2.1 Nyahsulit menggunakan Caesar Cipher. Amir menerima satu mesej berikut. Dia diberitahu bahawa kaedah sifer yang digunakan ialah Caesar Cipher dan kunci ialah 3. GRJMX AF HXKQFK Kunci, K = 3 bermaksud anjakan berlaku sebanyak tiga abjad ke kanan. Berikut menunjukkan susunan abjad dalam teks biasa dan susunan abjad dalam teks sifer selepas anjakan. Abjad dalam teks biasa
A B C D E F GH I J K L M N O P Q R S T U VWX Y Z Gantikan abjad teks sifer dengan abjad teks biasa
Anjakan tiga abjad Abjad dalam teks sifer
X Y Z A B CD E F GH I J K L MN O P Q R S T U VW
Tulis semula abjad-abjad dalam mesej sifer. Gunakan jadual yang dibina di atas, gantikan abjadabjad teks sifer dengan abjad-abjad teks biasa. Mesej sulit akan dinyahsulit seperti berikut. G
R
J
J
U M
M X
A
F
H
X
K Q
F
K
P
D
I
K
A
N
I
N
A
T
Oleh itu, mesej yang dihantar ialah JUMPA DI KANTIN.
Pigpen Cipher Pigpen Cipher dikategorikan sebagai Substitution cipher geometri yang mudah. Setiap abjad digantikan dengan simbol grafik yang sepadan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.8. Pigpen Cipher adalah mudah digunakan kerana penyulitan dan nyahsulit dapat dilakukan dengan mudah jika simbol-simbol grafik diketahui. J K L A B C Garis sempadan yang menghasilkan simbol grafik unik dalam N O D Eini. FDenganMmengetahui Pigpen Cipher ialah kunci bagi sifer kunci ini, proses penyulitan danG nyahsulit dapat P dilakukan Q R H I dengan mudah.
A B C
J
D E
M N O
F
G H I
K L
P Q R
U V
Nyatakan perbezaan antara Caesar Cipher dan Pigpen Cipher.
W
S T
2.4
X
Y Z
Rajah 2.8 Garis sempadan yang berbeza membentuk simbol grafik yang berbeza
W
S
T
U V
X
Y Z
37
Jadual 2.2 menunjukkan abjad dan perwakilan simbol pigpen yang berpadanan. Jadual 2.2 Abjad dan perwakilan simbol pigpen yang berpadanan A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
V
W
X
Y
Z
U
Berdasarkan Jadual 2.2, mesej SELAMAT PAGI dapat disulitkan menggunakan Pigpen Cipher dengan mudah seperti yang ditunjukan dalam Jadual 2.3. Jadual 2.3 Penyulitan menggunakan Pigpen Cipher
Abjad
S
E
L
A
P
A
G
I
M
A
T
Simbol
Abjad Simbol
Pigpen Cipher mempunyai variasi berlainan yang melibatkan penggunaan nombor 0 hingga 9. Variasi Pigpen Cipher ini dicipta oleh Thomas Hunter II. Berikut menunjukkan grid variasi Pigpen Cipher ini. (Sumber: https://thomashunter.name/blog/extended-pigpen-cipher-to-include-numbers/)
38
A
B
C
D
E
F
G
H
I
1 K
J
2 L
3 4
5 M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
6 X
W
7 Y
8 9
0 Z
2.1
Kriptografi dalam Keselamatan Data
2.2 Nyahsulit menggunakan Pigpen Cipher. Anda menerima teks sifer yang berikut. Nyahsulit mesej ini.
2.5 Teks sifer:
Adakah kunci penyulitan atau kunci nyahsulit digunakan dalam Pigpen Cipher?
Rujuk Jadual 2.2, teks dapat dinyahsulit dengan mudah.
Teks biasa (selepas nyahsulit): SERONOK BELAJAR
(iii) Transposition cipher Transposition cipher ialah suatu kaedah penyulitan yang berbeza dengan Substitution cipher. Substitution cipher menggantikan abjad dalam teks biasa dengan abjad lain atau simbol. Manakala Transposition cipher mengubah kedudukan abjad dalam teks biasa. Abjad-abjad yang terkandung dalam teks biasa adalah tetap. Ini bermaksud, sifer ini melakukan perubahan terhadap kedudukan abjad-abjad dalam teks sahaja. Perubahan yang berlaku ini juga dikenali sebagai pemutaran atau pencampuran (scrambling). Penyulitan dan nyahsulit menggunakan Transposition cipher ini memerlukan penggunaan kunci. Anda akan mempelajari dua jenis Transposition cipher, iaitu Columnar Transposition dan Rail Fence Cipher.
Transposition cipher
goo.gl/a66kQ2
Columnar Transposition Columnar Transposition ialah satu contoh sifer transposisi yang menyulitkan satu mesej dengan menulisnya dalam jadual secara mendatar (horizontal) dengan bilangan lajur (column) yang telah ditetapkan. Satu perkataan dipilih untuk dijadikan kunci penyulitan. Bilangan abjad dalam kunci akan menentukan bilangan lajur dalam jadual manakala abjad-abjad yang ada dalam kunci akan menentukan cara bagi mengubah urutan abjad-abjad dalam mesej. Setiap abjad dalam mesej akan ditulis pada setiap petak dalam jadual. 39
Columnar Transposition
2.3 Penyulitan menggunakan Columnar Transposition. Langkah-langkah untuk menyulitkan teks biasa: MAKLUMAT MESYUARAT AKADEMIK. Langkah 1
goo.gl/JBmMF5
Kenal pasti kunci yang ingin digunakan. Katakan perkataan BOLA digunakan sebagai kunci. Bina satu jadual seperti di bawah. Kemudian, isikan baris yang seterusnya dengan nombor berdasarkan susunan abjad, iaitu abjad A = 1, B = 2, L = 3 dan O = 4. B
O
L
A
2
4
3
1
Langkah 2 Gunakan formula yang berikut untuk menghitung bilangan baris yang diperlukan dalam jadual. Bilangan abjad dalam teks biasa Bilangan abjad dalam kunci 25 = 4 = 6.25 = 7 baris
Bilangan baris =
Kembangkan jadual dalam langkah 1 seperti jadual berikut. Kemudian, isikan semua abjad dalam teks biasa ke dalam petak-petak kosong dari kiri ke kanan baris demi baris. B
O
L
A
B
O
L
A
2
4
3
1
2
4
3
1
M
A
K
L
M
A
K
L
U
M
A
T
U
M
A
T
3
M
E
S
Y
M
E
S
Y
4
U
A
R
A
U
A
R
A
5
T
A
K
A
T
A
K
A
6
D
E
M
I
D
E
M
I
7
K
K
X
T
Z
1 2
Baris
40
B
O
L
A
2
4
3
1
Selepas semua abjad dalam teks biasa dimasukkan
Petak-petak yang kosong diisi dengan sebarang abjad bagi memenuhi jadual
2.1
Kriptografi dalam Keselamatan Data
Langkah 3 Teks sifer akan ditulis berdasarkan jadual yang dihasilkan dalam langkah 2. Mulai dari lajur 1, abjad ditulis dari atas ke bawah. Ini diikuti dengan lajur-lajur yang seterusnya.
Lajur 4 AMEAAEX Lajur 2 MUMUTDK
2
4
3
1
M
A
K
L
U
M
A
T
M
E
S
Y
U
A
R
A
T
A
K
A
D
E
M
I
K
X
T
Z
Lajur 3 KASRKMT Lajur 1 LTYAAIZ
Teks sifer dihasilkan dengan mencantumkan semua abjad dari lajur 1, 2, 3 dan 4. Teks sifer anda ialah: L T Y A A I Z M U M U T D K K A S R K M T A M E A A E X
2.4 Nyahsulit menggunakan Columnar Transposition. Ramli menerima teks sifer dan kunci daripada pelatih bola sepaknya seperti yang ditunjukkan di bawah: Teks sifer: E I E A L A N P K I A K S A D M O P A E P N S X R N E B E X Kunci: PINTU Langkah 1 Bina satu jadual dan isikan abjad-abjad kunci seperti di bawah. Kemudian, isikan baris yang seterusnya dengan nombor berdasarkan susunan abjad, iaitu abjad I = 1 dan seterusnya. P
I
N
T
U
3
1
2
4
5
Langkah 2 Bilangan baris yang diperlukan dapat diperoleh daripada formula yang berikut: Bilangan abjad dalam teks sifer Bilangan abjad dalam kunci 30 = 5 = 6 baris Bilangan baris =
41
Kembangkan jadual dalam langkah 2 dengan tambahan enam baris. Kemudian, isikan abjad-abjad teks sifer ke dalam jadual di bawah secara menegak (vertical) berdasarkan kepada urutan nombor. EIEALANPKIAKSADMOPAEPNSXRNEBEX
3
1
2
4
5
1
S
E
N
A
R
2
A
I
P
E
N
3
D
E
K
P
E
4
M
A
I
N
B
5
O
L
A
S
E
6
P
A
K
X
X
Baris
Langkah 3 Berdasarkan jadual dari langkah 2, anda dapat menuliskan teks biasa dari kiri ke kanan secara mendatar (horizontal) bermula dengan baris pertama.
Baris pertama
3
1
2
4
5
S
E
N
A
R
A
I
P
E
N
D
E
K
P
E
M
A
I
N
B
O
L
A
S
E
P
A
K
X
X
SENARAIPENDEKPEMAINBOLASEPAKXX
Abjad yang digunakan untuk mengisi petak yang kosong
Teks biasa selepas dinyahsulit: SENARAI PENDEK PEMAIN BOLA SEPAK
42
2.1
Kriptografi dalam Keselamatan Data
Perkara penting semasa nyahsulit teks sifer kepada teks biasa menggunakan Columnar Transposition ialah mengetahui bilangan lajur yang digunakan oleh penghantar mesej. Penerima mesej perlu mengira bilangan abjad dalam perkataan kunci untuk mendapatkan bilangan lajur pada jadual. Kemudian, abjad-abjad dalam teks sifer diisi semula ke dalam jadual secara menegak dan teks biasa akan diperoleh dari kiri ke kanan secara mendatar. Rail Fence Cipher
Rail Fence Cipher Rail Fence Cipher juga disebut sebagai zig-zag cipher. Cara penyulitan adalah seperti namanya, iaitu abjad-abjad dalam teks biasa ditulis semula mengikut susunan baris demi baris dan mengikut corak zig-zag seperti pagar. Rail Fence Cipher perlu dinyatakan kunci untuk penyulitan dan nyahsulit berlaku. Nilai kunci merujuk kepada bilangan baris yang digunakan. Rajah 2.9 menunjukkan penyulitan teks biasa JUMPA DI PINTU 1 PUKUL 1 menggunakan Rail Fence Cipher dengan kunci = 2.
goo.gl/WJeede
Kunci = 2 bermaksud dua baris digunakan. Isi abjad-abjad teks biasa dalam corak zig-zag baris demi baris. I
(
P
I
(
N
T
(
U
1
(
U
P
(
K
U
(
1
(
D
(
(
(
A
(
P
(
(
(
M
(
U
(
(
(
J
L
Teks sifer ditulis secara melintang mulai daripada baris pertama, iaitu JMAIIT1UU1UPDPNUPKL
Ruang kosong diabaikan semasa penyulitan dan nyahsulit menggunakan Rail Fence Cipher.
Rajah 2.9 Penyulitan teks biasa menggunakan Rail Fence Cipher
2.5 Nyahsulit menggunakan Rail Fence Cipher. Rizal telah menerima teks sifer KMDENAIUICMRAGMREL berserta kunci = 3 daripada seorang rakan. Kaedah yang digunakan oleh rakannya ialah Rail Fence Cipher. Bantu Rizal nyahsulitkan mesej ini. Langkah 1 Kunci yang diterima mewakili baris bagi jadual, iaitu 3. Bagi menentukan bilangan lajur, hitungkan jumlah abjad dalam teks sifer, iaitu 18. Ini bermaksud 18 lajur diperlukan. Bina satu jadual yang mempunyai tiga baris dan 18 lajur, seperti yang ditunjukkan di bawah.
43
Langkah 2 Tandakan petak menggunakan simbol “-” supaya menjadi corak zig-zag. Petak yang bertanda akan digunakan untuk mengisi abjad-abjad dalam teks sifer yang diberikan. Langkah ini dapat mengelakkan kesilapan mengisi abjad teks sifer. –
– –
–
– –
–
–
– –
–
–
– –
–
–
–
–
Langkah 3 Pindahkan teks sifer KMDENAIUICMRAGMREL ke dalam jadual. Bermula dengan baris pertama, abjad diisi satu demi satu seperti yang ditunjukkan di bawah K
M –
–
D –
–
–
E –
–
–
N –
–
–
–
–
Langkah 4 Selepas baris pertama, abjad-abjad yang seterusnya diisi di baris kedua dan baris ketiga sehingga semua abjad selesai diisi seperti yang ditunjukkan di bawah. K
M A
I
D U
M
I
E C
R
M
N R
E
A
G
L
Langkah 5 Baca mesej yang dinyahsulit mengikut corak zig-zag seperti yang ditunjukkan di bawah. K
M A
I M
D U
I R
E C
M E
N R
A
G
L
Mesej yang diperoleh ialah KAMIMURIDCEMERLANG. Ruang kosong diisi sendiri semasa membaca mesej, iaitu KAMI MURID CEMERLANG.
44
2.1
Kriptografi dalam Keselamatan Data
2.3 Kaedah Table Talkers
Proses Penyulitan dan Nyahsulit 1. Guru memberikan satu mesej kepada setiap kumpulan seperti berikut. “SEMOGA BERJAYA DALAM PEPERIKSAAN”
2. Guru memegang empat keping kad yang bertulis kaedah sifer yang perlu dipilih oleh setiap kumpulan seperti berikut. Setiap kumpulan perlu memilih sekeping kad sahaja. Pigpen Cipher
Columnar Transposition
Reverse cipher
Caesar Cipher
3. Setiap kumpulan melakukan penyulitan terhadap teks yang diberikan. 4. Setelah mesej disulitkan, setiap kumpulan perlu menukar mesej sulit masing-masing dengan kumpulan lain. 5. Setiap kumpulan perlu melakukan nyahsulit teks sifer kumpulan lain dan catatkan langkah-langkah nyahsulit yang dilakukan. Bincangkan bersama-sama ahli kumpulan.
2.1.4
Membanding Kaedah Sifer
Sebelum seorang pengirim menghantar sesuatu mesej sulit, pengirim perlu mempertimbangkan kekuatan dan kelemahan kaedah sifer yang dipilih. Tujuannya adalah untuk memastikan mesej sulit yang dihantar oleh pengirim selamat, iaitu tidak mudah diceroboh dan mesej sulit tersebut boleh dinyahsulit oleh penerima. Dalam subtopik sebelum ini, anda telah mempelajari tiga jenis kaedah sifer, iaitu Reverse cipher, Substitution cipher dan Transposition cipher.
Pembelajaran Murid boleh: 2.1.4 Membanding beza kaedah sifer yang telah dipelajari.
45
2.6 Perbandingan untuk kaedah-kaedah sifer yang dipelajari. Cikgu Ramesh meminta murid-murid kelasnya untuk membandingkan kaedah-kaedah sifer Columnar Transposition. Teks biasa yang perlu disulitkan ialah JAGA KEBERSIHAN KELAS. Kaedah sifer
Penyulitan
Reverse cipher
• Tidak perlu penggunaan kunci. • Pilih cara songsangan, iaitu songsangkan keseluruhan mesej. • Teks sifer yang dihasilkan: SALEK NAHISREBEK AGAJ
Caesar Cipher
• Kunci = 5 digunakan. • Lukiskan jadual penggantian abjad berdasarkan anjakan 5 abjad ke kanan. • Gantikan setiap abjad dalam teks biasa dengan abjad lain berdasarkan jadual yang dihasilkan. • Teks sifer yang dihasilkan: EVBV FZWZMNDCVI FZGVN
Pigpen Cipher
• Bina jadual perwakilan abjad bagi simbol pigpen. • Tukarkan teks biasa kepada teks sifer berdasarkan kepada jadual yang dibina. • Teks sifer yang dihasilkan:
Rail Fence Cipher
• Kunci = 4 digunakan. • Lukiskan jadual yang mempunyai empat baris. Isikan abjad-abjad dalam teks biasa ke dalam jadual berdasarkan corak zig-zag. • Baris demi baris abjad dalam jadual ditulis semula. • Teks sifer yang dihasilkan: JBASAEEHNAGKRIKLASE
Columnar Transposition
• Kunci = TIKAR • Tentukan urutan abjad dalam kunci yang diberikan, iaitu TIKAR => 5,2,3,1,4 • Lukiskan satu jadual yang mempunyai lima lajur. Bilangan baris diperoleh dengan formula: Baris =
Bilangan abjad dalam teks biasa 19 = = 3.8. 5 Bilangan abjad dalam kunci
Maka, bilangan baris diperlukan ialah 4. • Masukkan semua abjad dalam teks biasa ke dalam jadual baris demi baris. Jika terdapat petak yang kosong, isikan dengan sebarang abjad. • Tuliskan abjad-abjad secara menegak berdasarkan nombor pada lajur untuk membentuk teks sifer. • Teks sifer yang dihasilkan: ARNSABHLGEAAKSKXJEIE
2.6 Berdasarkan contoh di atas, kaedah sifer yang manakah paling kuat dan yang manakah paling lemah? Mengapa?
46
2.1
Kriptografi dalam Keselamatan Data
yang telah dipelajari, iaitu Reverse cipher, Caesar Cipher, Pigpen Cipher, Rail Fence Cipher dan Nyahsulit
Kekuatan
Kelemahan
• Songsangkan abjad-abjad dalam teks sifer. • Boleh dibaca daripada teks sifer.
• Mudah digunakan.
• Tidak menggunakan kunci. • Mesej mudah dinyahsulit dengan hanya menyongsangkannya.
• Lukiskan jadual penggantian abjad dengan anjakan 5 abjad ke kanan. • Nyahsulitkan abjad demi abjad berdasarkan jadual penggantian yang disediakan.
• Menggunakan kunci. • Abjad dalam teks biasa digantikan dengan abjad lain.
• Kaedah cuba-jaya boleh digunakan untuk meramal nilai kunci.
• Bina jadual perwakilan abjad bagi simbol pigpen. • Tukarkan teks sifer kepada teks biasa berdasarkan jadual yang dibina.
• Menggunakan kunci. • Abjad dalam teks biasa digantikan dengan simbol lain.
• Mudah dinyahsulit jika mengetahui cara perwakilan simbol.
• Lukiskan satu jadual dengan bilangan baris ialah nilai kunci dan bilangan lajur ialah jumlah abjad dalam teks sifer. • Tandakan ‘-’ dalam petak yang perlu diisi abjad dengan corak zig-zag. Semua abjad dalam teks sifer diisi ke dalam petak yang ditandakan baris demi baris. • Teks mesej boleh dibaca mengikut corak zig-zag.
• Menggunakan kunci, iaitu baris. • Bilangan baris sukar diramal.
• Abjad-abjad dalam teks sifer terdiri daripada abjad-abjad dalam teks biasa.
• Kunci = TIKAR • Tentukan urutan abjad dalam kunci yang diberikan, iaitu TIKAR => 5,2,3,1,4 • Lukiskan satu jadual yang mempunyai lima lajur. Bilangan baris diperoleh dengan formula:
• Menggunakan kunci. • Nombor pada lajur yang berdasarkan kunci sukar diramal.
• Abjad-abjad dalam teks sifer terdiri daripada abjad-abjad dalam teks biasa.
Bilangan abjad dalam teks biasa Bilangan abjad dalam kunci 19 = = 3.8. 5
Baris =
Maka, bilangan baris diperlukan ialah 4. • Berdasarkan urutan abjad kunci, pindahkan semua abjad dalam teks sifer ke dalam jadual. • Teks mesej dibaca secara mendatar, mulai dengan baris pertama.
47
2.4 Kaedah Hot Seat
Perbandingan Kaedah Sifer
1. Guru akan memberikan dua keping kad yang tertulis kaedah sifer untuk setiap kumpulan. 2. Bersama-sama ahli kumpulan, bincangkan tentang kekuatan dan kelemahan kedua-dua kaedah sifer tersebut. 3. Seorang ahli kumpulan dipilih menjadi “pakar” bagi kumpulan masing-masing. 4. Setiap “pakar” akan duduk di atas kerusi yang disediakan, iaitu hot seat. 5. “Pakar” perlu menjawab soalan-soalan yang dikemukakan oleh murid-murid. 6. “Pakar” daripada setiap kumpulan lain mengambil giliran untuk duduk di hot seat dan menjawab pertanyaan yang diajukan.
Pembelajaran Murid boleh: 2.1.5 Memilih kaedah sifer terbaik yang telah dipelajari berdasarkan situasi yang telah diberikan.
Peranan sifer dalam keselamatan data
2.1.5
Pemilihan Kaedah Sifer Terbaik
Pemilihan penggunaan kaedah sifer untuk penyulitan sesuatu mesej adalah bergantung kepada situasi. Pengirim boleh memilih kaedah sifer yang hendak digunakan mengikut tahap kerahsiaan sesuatu mesej. Jika sesuatu mesej itu kurang penting atau tahap kerahsiaannya rendah, kaedah Reverse cipher atau Pigpen Cipher boleh digunakan. Kedua-dua kaedah sifer ini mudah digunakan untuk menyulit atau menyahsulit mesej. Bagi mesej yang dikategorikan sebagai tahap kerahsiaan sederhana dan tinggi, kaedah cipher yang sesuai ialah Caesar Cipher, Rail Fence Cipher dan Columnar Transposition kerana kaedah-kaedah sifer ini memerlukan kunci untuk menyulit dan menyahsulit mesej. Contoh 2.7, 2.8 dan 2.9 menerangkan pemilihan situasi yang menggunakan kaedah sifer yang sesuai bagi menyulit dan menyahsulit mesej mengikut tahap kerahsiaan mesej.
goo.gl/xRK5jd
48
2.1
Kriptografi dalam Keselamatan Data
2.7
Pemilihan kaedah sifer yang sesuai untuk mesej yang mempunyai tahap kerahsiaan rendah.
Salim dan Hock Chuan ialah rakan sekelas. Mereka saling membantu semasa mengulang kaji pelajaran. Mereka juga selalu berkomunikasi melalui mesej yang dihantar di dalam kelas untuk menetapkan masa mengulang kaji pelajaran. Setelah mereka mempelajari kaedah-kaedah sifer, mereka ingin menyulitkan mesej mereka kerana tidak ingin diganggu semasa mengulang kaji. Penentuan tahap kerahsiaan: 1. Mesej yang perlu disulitkan ialah tempat dan masa mengulang kaji. Tahap kerahsiaan adalah rendah. 2. Masa untuk menyulit dan menyahsulit mesej tidak boleh mengambil masa yang lama kerana dilakukan di dalam kelas. Pilihan kaedah sifer yang sesuai ialah kaedah Reverse cipher. Hal ini kerana kaedah ini boleh dilakukan dengan mudah tanpa kegunaan kunci.
2.8
Pemilihan kaedah sifer yang sesuai untuk mesej yang mempunyai tahap kerahsiaan sederhana.
Cikgu Faizal mengadakan mesyuarat tentang pemilihan pengawas sekolah bersama-sama dengan beberapa orang guru. Keputusan mesyuarat yang diperoleh perlu disimpan sebaiknya sehingga hari perhimpunan sekolah. Cikgu Faizal memasukkan nama-nama pengawas yang terpilih di dalam satu fail. Nama fail tersebut disulitkan supaya tidak ada sesiapa yang mengetahui bahawa fail tersebut mengandungi nama-nama pengawas yang terpilih. Penentuan tahap kerahsiaan: Mesej yang perlu disulitkan ialah nama fail yang mengandungi nama-nama pengawas. Tahap kerahsiaan adalah sederhana. Pilihan kaedah sifer yang sesuai ialah kaedah Caesar Cipher atau Rail Fence Cipher yang mempunyai kunci.
49
2.9 Pemilihan kaedah sifer untuk mesej yang mempunyai kerahsiaan tinggi. Seorang pegawai di cawangan sebuah bank ingin menghantar maklumat kepada pegawai bank induk mengenai status pendapatan suku tahunan. Maklumat ini diklasifikasikan sebagai terlalu sulit. Oleh itu, pegawai cawangan mengambil keputusan untuk melakukan penyulitan maklumat tersebut sebelum disampaikan kepada pegawai bank induk. Penentuan tahap kerahsiaan: 1. Mesej yang perlu disulitkan ialah status pendapatan suku tahunan bank. Tahap kerahsiaan adalah tinggi. 2. Masa yang diperlukan untuk menyulit dan menyahsulit adalah lama kerana maklumat tersebut amat penting. Kaedah yang paling sesuai digunakan ialah kaedah sifer yang mempunyai kunci, seperti Columnar Transposition yang rumit untuk dinyahsulit. Kaedah Caesar Cipher dan Rail Fence Cipher juga boleh digunakan. Berdasarkan ketiga-tiga situasi dalam Contoh 2.7, 2.8 dan 2.9, pengirim perlu memilih kaedah yang mempunyai kunci bagi maklumat yang diklasifikasikan sebagai tahap sederhana dan tinggi. Hal ini demikian kerana, kaedah sifer yang mempunyai kunci lebih selamat serta sukar diceroboh oleh pihak lain selain sukar untuk dinyahsulit melainkan dengan penggunaan kunci.
2.5 Pemilihan Kaedah Sifer Terbaik 1. Kaji pernyataan masalah berikut.
Kaedah Brainstorming
Puan Aminah ialah seorang guru di sebuah sekolah menengah. Beliau telah ditugaskan untuk menyenaraikan dan menyimpan semua kata laluan yang telah ditetapkan untuk perkakasan wifi di seluruh kawasan sekolah tersebut di dalam satu fail. Senarai kata laluan ini akan menjadi rujukan jika diperlukan. Maka, Puan Aminah telah mengambil keputusan untuk menyimpan semua kata laluan tersebut dalam bentuk teks sifer bagi menjamin keselamatan maklumat.
2. Lakukan aktiviti sumbang saran untuk mendapatkan kaedah sifer yang sesuai bagi tahap kerahsiaan mesej pernyataan masalah di atas. Seorang murid dipilih sebagai pencatat. 3. Berdasarkan hasil sumbang saran yang diperoleh, bincangkan bersama-sama rakan anda bagi memilih kaedah sifer yang paling sesuai untuk digunakan. 4. Berikan justifikasi terhadap kaedah sifer yang dipilih. 50
2.1
Kriptografi dalam Keselamatan Data 2.1.6
Kaedah Sifer dalam Penyelesaian Masalah
Dalam dunia yang serba moden ini, manusia sangat bergantung kepada pelbagai kemudahan sedia ada seperti Internet, rangkaian komputer, pangkalan data, telefon pintar, kad debit, kad kredit dan sebagainya. Kemudahan seperti ini kadangkala memberikan peluang kepada pihak lain untuk menceroboh maklumat yang terkandung seperti kata laluan e-mel, nombor pin kad debit, maklumat peribadi, rahsia syarikat dan sebagainya. Salah satu cara untuk melindungi maklumat-maklumat penting ini daripada digodam adalah dengan menggunakan kaedah sifer. Peggunaan kaedah sifer yang kompleks akan menyukarkan pihak lain menceroboh maklumat yang ingin dilindungi. Walau bagaimanapun, kaedah sifer hanya salah satu daripada kaedah keselamatan siber (cyber security) yang digunakan untuk menjaga keselamatan data dan sistem komputer. Setiap individu boleh menghasilkan kaedah sifer mereka yang unik untuk kegunaan sendiri mengikut keperluan. Dalam proses penghasilan kaedah sifer yang baharu, dua perkara perlu dititikberatkan, iaitu kelebihan dan kelemahan sifer yang akan dibangunkan. Sebagai contoh, dalam Rail Fence Cipher, rahsia kepada sifer ini ialah membina satu jadual berdasarkan satu nombor yang disebut sebagai kunci. Sekiranya rahsia Rail Fence Cipher terbocor, maka maklumat dapat dinyahsulitkan dengan mudah.
Pembelajaran Murid boleh: 2.1.6 Menghasilkan kaedah sifer bagi menyelesaikan masalah dalam kehidupan seharian.
Penyulitan menggunakan emoji
goo.gl/rSsWyr
2.10 Penghasilan kaedah sifer yang baharu. Safri, selaku Pengerusi Kelab Komputer pada tahun ini telah diminta untuk mencadangkan nama pengganti yang berpotensi menjawat jawatan pengerusi kelab tersebut bagi tahun hadapan. Dalam proses menamakan calon-calon yang sesuai, beliau harus memastikan bahawa maklumat ini adalah sulit sehingga disampaikan kepada guru penasihat kelab. Bagi memastikan maklumat sulit ini tidak diceroboh, Safri telah mencipta satu kaedah sifer baharu yang berjenis Substitution cipher.
51
Jadual 2.4 menunjukkan simbol-simbol yang akan digunakan oleh Safri dan guru penasihatnya untuk menyulit dan nyahsulit maklumat berkaitan pemilihan pengerusi baharu. Kaedah sifer baharu ini menggunakan nombor 1 hingga 6 sebagai kunci dan setiap kunci mewakili simbol 1 yang unik dan simbol 2 yang umum. Jadual 2.4
Kunci (k)
Simbol 1
Simbol 2
1 2 3 4 5 6 Safri akan mula menyulitkan nama-nama calon yang dicadangkan melalui langkah-langkah berikut. Langkah 1 Andaikan, Safri menggunakan kunci (k) = 2 untuk menyulitkan maklumat yang hendak dihantar, maka beliau akan membina satu jadual asas yang berikut berdasarkan kunci pilihan. Baris pertama dimulai dengan k = 2 dan diikuti dengan nombor k yang seterusnya iaitu 3 hingga 6 dan diulangi semula dengan k = 1. Jadual 2.5
Kunci (k) 2
2.7 Jika kunci = 5, binakan jadual asas yang perlu dihasilkan.
3 4 5 6 1
52
Simbol 1
Simbol 2
Kriptografi dalam Keselamatan Data
2.1
Langkah 2 Setiap abjad (A – Z) diwakili dengan simbol daripada Jadual 2.4. Simbol-simbol bagi empat abjad pertama (A – D) dibentuk dengan menggabungkan simbol 1 dan 2 dari baris pertama, iaitu k = 2. Abjad A diwakili dengan melukiskan simbol 1 ke dalam kotak simbol 2. Abjad B diwakili dengan melukiskan simbol 1 yang dipusing 90° mengikut arah jam ke dalam kotak simbol 2. Abjad C diwakili dengan melukiskan simbol 1 yang dipusing 180° mengikut arah jam ke dalam kotak simbol 2. Abjad D diwakili dengan melukiskan simbol 1 yang dipusing 270° mengikut arah jam ke dalam kotak simbol 2. Jadual 2.6 menunjukkan hasil lukisan yang akan diperoleh. Jadual 2.6
A
B
C
D
Bagi 4 abjad yang seterusnya (E – H), ulangi proses yang sama dengan menggunakan simbol 1 dan simbol 2 bagi k = 3. Langkah ini diulangi sehingga semua simbol daripada semua kunci (1 – 6) habis digunakan. Anda akan mendapati bahawa hanya abjad Y dan Z yang belum diwakili dengan simbol. Abjad Y akan diwakili oleh simbol 1 dari k = 2. Manakala abjad Z akan diwakili oleh simbol 2 sahaja. Jadual 2.7 menunjukkan abjad dan perwakilan simbol yang berpadanan. Jadual 2.7
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
53
Langkah 3 Menyulitkan teks biasa kepada teks sifer dengan merujuk kepada Jadual 2.7. Teks biasa 1:
KHAIRUL
Teks sifer 1:
Teks biasa 2:
AMIRAH
Teks sifer 2: Maka, Safri akan menggunakan teks sifer 1 dan 2 sebagai nama calon untuk berkongsi dengan guru penasihatnya.
2.6 Mencipta Kaedah Sifer Baharu 1. Berdasarkan Contoh 2.10, hasilkan satu kaedah sifer baharu yang lain. 2. Anda boleh memilih sama ada ingin menggunakan kaedah yang berasaskan Substitution cipher atau Transposition cipher. 3. Sediakan satu folio digital bagi penyulitan dan nyahsulit yang dihasilkan dengan menggunakan perisian persembahan. 4. Bentangkan folio digital yang disediakan di hadapan kelas.
2.1 Permainan Sifer dengan Codemoji 1. Layari laman sesawang ini https://codemoji.org/#/welcome. 2. Laman sesawang ini menunjukkan kaedah sifer yang baharu dengan menggunakan simbol emoji. 3. Lakukan permainan penyulitan dan nyahsulit dengan menggunakan kaedah codemoji bersama-sama rakan anda.
54
2.1
Kriptografi dalam Keselamatan Data
2.1 1. Terangkan maksud kriptografi (cryptography) dan kepentingannya. 2. Mengapakah kriptografi dianggap penting pada zaman moden ini? 3. Nyatakan empat kepentingan perkhidmatan keselamatan data kriptografi. Kemudian, padankan setiap kepentingan dengan penerangan yang betul. Kepentingan perkhidmatan keselamatan data kriptografi
Penerangan Pengenalpastian pihak-pihak yang terlibat dalam suatu komunikasi. Kesulitan sesuatu maklumat yang dihantar melalui rangkaian komputer terjamin. Perkhidmatan keselamatan yang mengenal pasti sebarang perubahan terhadap maklumat atau data oleh pihak lain. Membuktikan penghantar dan penerima maklumat tidak menafikan bahawa mereka menghantar dan menerima maklumat tersebut.
4. Terangkan maksud bagi istilah berikut yang digunakan dalam proses sifer. (a) Teks biasa (plaintext) (c) Penyulitan (e) Kunci (b) Teks sifer (ciphertext) (d) Nyahsulit (f) Sifer (cipher) 5. Sulitkan mesej SAYA TELAH BERJAYA dengan menggunakan Reverse cipher. 6. Aminah menerima satu mesej sulit dan tip daripada ibunya seperti berikut. Mesej: MR MJUJV KNTJB KNAJB
Tip: K = (30 – (90 ÷ 30)) ÷ 3
Bantu Aminah menyahsulit mesej tersebut untuk mengetahui tempat ibunya menyimpan wang untuk membeli roti.
7. Dengan menggunakan kaedah Pigpen Cipher, laksanakan proses penyulitan untuk mesej SAYA AKAN PERGI BERKELAH. 8. Nathan perlu menyulitkan mesej “SAYA TELAH MENERIMA MESEJ ANDA” dengan menggunakan kaedah Rail Fence Cipher, kunci = 4. Anda perlu membantu Nathan untuk menyulitkan dan menyahsulitkan mesej balasan “JAPUJMAEGMALMTNPIA” yang diterima oleh Nathan. 9. Bandingkan kekuatan dan kelemahan kaedah-kaedah sifer yang telah digunakan di soalan 6, 7 dan 8. 55
2
Pigpen Cipher
ka e sif
Substitution cipher
j
e n is
kriptos yang bermaksud sembunyi
Bahasa Yunani
Kriptografi
graphein yang bermaksud untuk tulis entingan kep
Kerahsiaan
Transposition cipher
Columnar Transposition Rail Fence Cipher
dua jen is
is
an atk ib
jen
m el
n tka ba eli m
h da r e
Reverse cipher
Proses Sifer
be dariprasal ad a
melibat kan
Penyulitan dan Nyahsulit
Caesar Cipher
PERWAKILAN DATA
Sifer kunci simetri
Sifer kunci tidak simetri
Pengesahan Integriti Tiada sangkalan
2 Pada akhir bab ini, saya dapat… menerangkan maksud kriptografi. menerangkan kepentingan kriptografi dalam pengkomputeran. menghuraikan langkah-langkah proses sifer melibatkan penyulitan (encryption). menghuraikan langkah-langkah proses sifer melibatkan nyahsulit (decryption). menghasilkan mesej dan menterjemah mesej menggunakan kaedah Reverse cipher. menghasilkan mesej dan menterjemah mesej menggunakan Caesar Cipher. menghasilkan mesej dan menterjemah mesej menggunakan Pigpen Cipher. menghasilkan mesej dan menterjemah mesej menggunakan kaedah Transposition cipher. mencipta kaedah sifer baharu untuk menyelesaikan masalah.
56
Kriptografi dalam Keselamatan Data
2.1
2 Soalan Objektif 1. Apakah komponen utama semasa melakukan kriptografi? I Kunci II Teks biasa III Teks sifer IV Algoritma A I dan II B II dan III C II, III dan IV D Semua di atas 2. Apakah kunci bagi Caesar Cipher jika abjad pertama bermula dengan abjad F? A 7 B 6 C 5 D 4 3. Apakah simbol grafik bagi abjad B dalam Pigpen Cipher? A B C D 4. Teliti teks biasa berikut.
5. Teliti mesej berikut.
SELAMAT DATANG Apakah teks sifer yang terhasil apabila mesej di atas disulitkan menggunakan Rail Fence Cipher dengan kunci 4? A SATGEADNLMAAT B STGEADNLMAAAT C STEAGDNLMAAAT D SGTAEADNLMAAT
6. Apakah teks sifer yang mungkin terhasil apabila mesej “PERTANDINGAN MELUKIS” disulitkan dengan menggunakan pelbagai jenis teknik Reverse cipher? I NATREPNAGNID SIKULEM II SIKULEM NAGNIDNATREP III ULEMSIK NAGNIDNATREP IV NAGNIDNATREP SIKULEM A I dan II B I dan III C II dan IV D III dan IV 7. Rajah berikut menunjukkan satu teks sifer yang telah disulitkan menggunakan Pigpen Cipher.
SELAMAT MAJU JAYA Apakah teks sifer yang terhasil apabila teks biasa ini disulitkan menggunakan Caesar Cipher dengan kunci 2? A UGNCPCVPCLWLCAC B UGMCOCVOCLWLCAC C UGNCOCVOCLWLCAC D UHNCPCVPCLWLCAC
Apakah teks biasa yang terhasil apabila teks sifer di atas dinyahsulit? A BELAJAR B BELAYAR C NELAYAN D PELAJAR
57
8. Suraj ingin menyulitkan suatu mesej menggunakan Columnar Transposition. Dia menggunakan kunci “SIHAT” untuk menyulitkan mesej tersebut. Berapakah bilangan lajur (column) yang digunakan oleh Suraj? A 4 C 6 B 5 D 7 9. Darren menyulitkan suatu mesej untuk dihantar kepada Khairul. Mesej yang dihantar itu telah diceroboh oleh pihak lain kerana Darren menggunakan kaedah sifer yang menggunakan simbol. Apakah kemungkinan teknik sifer yang digunakan oleh Darren? A Caesar Cipher B Rail Fence Cipher C Pigpen Cipher D Columnar Transposition
10. Yee Mei ingin menggunakan Rail Fence Cipher untuk menyulitkan suatu mesej yang akan dihantar kepada penerima. Dia telah memindahkan satu teks sifer kepada bentuk seperti di bawah. T
S E
A R
K I
A
I H X
M
X
Apakah kunci yang perlu digunakan oleh penerima untuk menyahsulitkan mesej tersebut? A K = 3 B 5 baris C 13 lajur D Perkataan BENIH
E-PRAKTIS
Soalan Berstruktur 1. Apakah tujuan utama kriptografi dilakukan?
goo.gl/DPJApt
2. Apakah hubungan antara kriptografi dengan penyulitan dan sifer? 3. Jelaskan perbezaan antara kunci simetri dan kunci tidak simetri. 4. Lakukan penyulitan pada teks biasa “KEPUTUSAN PEPERIKSAAN AKHIR TAHUN” menggunakan teknik Reverse cipher. 5. Anatasia ingin menggunakan teknik Caesar Cipher berdasarkan jadual susunan abjad teks biasa dan teks sifer untuk penyulitannya. Abjad dalam teks sifer W X Y Z A B C D E F G H I A B C D E F G H I
J K L M N O P Q R S T U V
J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
Abjad dalam teks biasa
58
Berdasarkan senarai abjad di atas, (a) nyatakan kunci yang digunakan. (b) sulitkan mesej “KUNCI DI BAWAH KARPET”. (c) nyahsulitkan teks sifer “EJPACNEPEIWGHQIWP”.
2.1
Kriptografi dalam Keselamatan Data
6. Anda telah menerima satu teks sifer daripada rakan anda seperti berikut.
JSIRRJMUADADAAMYANEMXPATMKLXADAEAIX Mesej asal bagi teks sifer itu telah disulitkan menggunakan Columnar Transposition dengan lajur 5. Anda perlu menyahsulitkan teks sifer tersebut untuk mengetahui apakah mesej yang rakan anda ingin sampaikan. (a) Berapakah bilangan baris yang akan anda gunakan? (b) Nyahsulitkan teks sifer tersebut. (c) Adakah terdapat huruf yang tidak digunakan dalam teks tersebut? Mengapa?
Soalan Penyelesaian Masalah Ahmad dan Mei Ling ialah pengerusi dan bendahari bagi koperasi sekolah. Setiap hari, bendahari akan menyimpan kutipan wang di dalam peti wang yang disimpan dalam pejabat koperasi sekolah. Pin keselamatan peti wang dicatatkan dan disimpan dalam satu fail koperasi yang tersembunyi. Hal ini bagi memudahkan pengerusi koperasi membuat laporan dan guru koperasi mengeluarkan wang untuk dimasukkan ke dalam bank. Pada suatu hari, peti wang tersebut hilang. Pencuri yang mencuri wang tersebut tidak dapat ditangkap. Oleh yang demikian, Ahmad dan Mei Ling telah membuat keputusan untuk mengambil tindakan bagi mencegah segala kes kecurian yang bakal berlaku. Bantu mereka dengan, (a) mencadangkan satu kaedah Substitution cipher dan satu kaedah Transposition cipher yang sesuai digunakan oleh Ahmad dan Mei Ling. Mengapakah kedua-dua jenis sifer dicadangkan sesuai untuk digunakan? Berikan justifikasi anda. (b) melakukan penyulitan menggunakan satu kaedah sifer yang baharu.
Teks biasa yang perlu disulitkan ialah nama fail koperasi yang tersembunyi, iaitu AKAUN AMANAH KOPERASI SEKOLAH
59
BAB
3
ALGORITMA
Keluarga Encik Fong sedang membuat persiapan untuk pergi bercuti ke Kundasang, Sabah. Mereka perlu menempah tiket kapal terbang dari Kuala Lumpur ke Kota Kinabalu. Mereka juga perlu menempah bilik hotel di Kundasang. Bagaimanakah apps (aplikasi) dalam telefon pintar dapat membantu keluarga Encik Fong untuk menempah tiket kapal terbang dan bilik hotel?
3.1 Pembangunan Algoritma
Bagus juga. Sudah lama kita tidak pergi bercuti bersama anak-anak. Kawan saya kata Kundasang tempat yang menarik. Cuaca dan pemandangannya seperti di luar negara. Mari kita tengok tiket penerbangan untuk ke sana semasa cuti sekolah.
Cuti sekolah ini saya bercadang nak bawa anak-anak kita pergi bercuti ke Sabah.
Tonton video ini untuk mengetahui tentang gambaran Bab 3.
ar 2018
Fri, 2 M
MYR
129 00
Fare ADULT
goo.gl/gpvvaA
08.55
06:15
BKI
KUL
is fare ft at th
2H 40M AK 5110
MYR
129 00
KID
MYR
129 00
) le
4 Seat(s
ADULT
07:20 KUL
60
09.55 BKI
2H 35M AK 5108
MYR
159 00
KID
MYR
159 00
Apps (aplikasi) telefon pintar dan enjin gelintar yang digunakan oleh ahli keluarga Encik Fong menggunakan teknik carian (search) dan isihan(sort). Kedua-dua teknik ini digunakan bagi mendapatkan maklumat yang diingini dengan lebih mudah. Kita akan mempelajari dengan lebih lanjut berkaitan teknik carian dan isihan dalam bab ini.
• • • • • •
Search Sort Linear search Binary search Bubble sort Bucket sort
Ayah kata nak bawa kita pergi bercuti ke Kundasang.
Mari kita cari tempat-tempat menarik yang boleh kita lawati di sana nanti.
Wah, seronoknya! Mesti banyak tempat menarik di Kundasang.
61
3.1
PEMBANGUNAN ALGORITMA
Algoritma ialah salah satu teknik penyelesaian masalah. Algoritma boleh diwakili dengan pembinaan pseudokod dan carta alir.
Search dan Sort dalam e-mel
goo.gl/noGM8v
Algoritma ialah satu siri langkah atau tindakan yang jelas yang perlu dilaksanakan untuk menghasilkan output yang dikehendaki. Dalam bidang pengkomputeran, pengatur cara akan membina atur cara berpandukan algoritma yang dibangunkan terlebih dahulu. Pembangunan algoritma merupakan satu teknik pengitlakan yang melibatkan pembinaan langkah-langkah penyelesaian masalah. Tugas ahli-ahli dalam bidang sains komputer adalah mengkaji dan membangunkan algoritma dengan tujuan untuk menyelesaikan masalah-masalah pengaturcaraan. Antara faedah yang diperoleh daripada kajian serta pembangunan algoritma yang dilakukan adalah seperti berikut: 1. Memahami bagaimana komputer memproses urutan tindakan-tindakan yang perlu dilaksanakan. 2. Mempelajari cara menulis algoritma yang teratur, mudah dibaca dan difahami. 3. Mempelajari cara menulis algoritma dengan cekap. 4. Mempelajari cara melakukan penambahbaikan pada algoritma. Dalam bab ini, anda akan mempelajari algoritma bagi dua jenis masalah pengaturcaraan, iaitu algoritma search dan algoritma sort. 3.1.1
Pembelajaran Murid boleh: 3.1.1 Mengenal pasti ciri-ciri search (linear, binary) dan sort (bubble, bucket)
Ciri-ciri Search dan Sort
Zulaikha ingin mendapatkan sebuah buku di perpustakaan untuk digunakan sebagai rujukan semasa membuat tugasan. Bagaimanakah Zulaikha mencari buku yang dikehendakinya di perpustakaan? Terdapat lebih daripada satu cara atau teknik search boleh digunakan bagi mencari buku-buku di perpustakaan bergantung kepada bagaimana buku-buku tersebut disusun. (i) Search
Search dan sort hanya akan berlaku apabila terdapat satu senarai atau pangkalan data.
Search ialah proses untuk mendapatkan suatu item tertentu yang terkandung dalam satu senarai. Dalam bidang pengkomputeraan, search amat penting untuk membantu manusia mendapatkan maklumat yang dikehendaki dengan lebih cepat. Manusia boleh mengarahkan aplikasi pemprosesan kata untuk mencari satu perkataan yang berulang dalam suatu senarai. Dalam bab ini, dua jenis search akan dipelajari, iaitu linear search dan binary search.
62
3.1
Pembangunan Algoritma
Linear search
Penerangan linear search
Linear search ialah satu teknik untuk mendapatkan item yang dikehendaki dalam satu senarai linear. Carian akan bermula dengan item pertama yang terdapat dalam senarai. Jika item pertama bukan item yang dikehendaki, carian akan diteruskan dengan item kedua. Jika item kedua bukan item yang dikehendaki, carian akan diteruskan dengan item ketiga dan seterusnya sehingga item yang dikehendaki diperoleh. Jika item yang dikehendaki tidak diperoleh sehingga carian selesai, maka carian akan ditamatkan tanpa hasil.
goo.gl/CWLfLM
3.1 Pencarian satu item menggunakan linear search. Erina dan kakaknya, Esma ingin membeli buah mangga untuk membuat puding. Mereka ke sebuah pasar raya yang menjual buah-buahan. Terdapat beberapa bahagian yang diletakkan dengan pelbagai jenis buah-buahan di sepanjang ruang jualan buah-buahan. Erina dan Esma berjalan di sepanjang ruang jualan buah-buahan itu untuk mencari buah mangga. Buah-buahan yang terdapat dalam setiap bahagian adalah seperti berikut:
Bahagian pertama
Bahagian kedua
Bahagian ketiga
Bahagian keempat
Bahagian kelima
Langkah 1 Carian bermula di bahagian pertama. Adakah buah mangga berada di bahagian pertama? Bahagian Bahagian Bahagian Bahagian Bahagian pertama kedua ketiga keempat kelima
Langkah 2 Bahagian pertama mengandungi buah pisang, bukan buah mangga. Carian akan menuju ke bahagian kedua. Adakah buah mangga berada di bahagian kedua? Bahagian Bahagian Bahagian Bahagian Bahagian pertama kedua ketiga keempat kelima
63
Langkah 3 Bahagian kedua mengandungi buah manggis, bukan buah mangga. Carian akan menuju ke bahagian ketiga. Adakah buah mangga berada di bahagian ketiga? Bahagian Bahagian Bahagian Bahagian Bahagian pertama kedua ketiga keempat kelima
Langkah 4 Bahagian ketiga mengandungi buah mangga. Carian dihentikan.
3.2 Pencarian data dalam satu senarai menggunakan linear search. Cikgu Aiman ingin mencari nama murid Kelas 3 Utarid yang memperoleh 90 markah dan ke atas dalam ujian bulanan. Kelas 3 Utarid terdiri daripada 27 orang murid. Perhatikan senarai nama Kelas 3 Utarid yang berikut. Carian dimulakan dengan nama pertama dalam senarai. Alif Qusyairi mendapat 98 markah. Catat nama Alif Qusyairi. Kemudian, lihat nama kedua dan nama seterusnya sehingga nama terakhir. Nama murid yang mendapat 90 markah dan ke atas akan dicatatkan. A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
64
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
B NAMA MURID ALIF QUSYAIRI BIN MUAZ AMRUTHA A/P RAJU DHESIGAN A/L SUBRA MANJIT SINGH MARK ANAK AGAN MATHEW ANAK JAMES MOEY KAM SENG MOHAMAD AIMAN NAIM BIN SYUKRI MOHAMAD HAIDHAR BIN MARZUKI MONISA ANAK BALANGAN MUHAMMAD HAIKAL BIN MOHD FAISAL MUHAMMAD DANISH BIN ABDUL RAHMAN MUHAMMAD IFFAT BIN ROZAIDI MUHAMMAD INDRA IRFAN BIN NOOR SYAFIQ MUHAMMAD RAMADHAN BIN SULAIMAN MUHAMMAD ZULHILMI BIN MOHD AMIRUDDIN NG YOKE LAN NOR AINA NAJWA BINTI MOHD RASHID NUR AIN SHAZWANI BINTI AMIR FIRDAUS NUR ALIA FARIESYA BINTI ZUHRI NURUL ASNA BINTI GHAFFAR NURUL NAJWA BINTI NORDIN NURUL NATASHA FITRI BINTI MOHD FAKHRI RUBHITRA ALANG SAFIYYA MAISARA BINTI SHAHRIZAL SARVINA KAUR TAN MOOI YONG
C MARKAH 98 76 90 78 64 88 90 80 75 90 72 88 78 68 60 82 72 74 98 96 78 86 74 84 70 80 82
D
Carian pertama
Carian terakhir
3.1
Pembangunan Algoritma
Nama murid yang disenaraikan oleh Cikgu Aiman ditunjukkan dalam Jadual 3.1. Jadual 3.1 Senarai nama murid yang mendapat 90 markah dan ke atas NAMA MURID
MARKAH
1
ALIF QUSYAIRI BIN MUAZ
98
2
DHESIGAN A/L SUBRA
90
3
MOEY KAM SENG
90
4
MONISA ANAK BALANGAN
90
5
NUR AIN SHAZWANI BINTI AMIR FIRDAUS
98
6
NUR ALIA FARIESYA BINTI ZUHRI
96
Algoritma linear search ialah satu algoritma yang sangat mudah. Item-item dalam senarai tidak perlu diisih mengikut urutan terlebih dahulu apabila linear search ingin diaplikasikan. Walau bagaimanapun, linear search ini tidak begitu efisien kerana teknik ini akan menyemak setiap item yang terdapat dalam senarai. Cara penyemakan ini memerlukan masa yang panjang, terutamanya jika senarai mengandungi terlalu banyak item. Jika item yang dicari berada di akhir senarai atau item yang dicari tidak berada dalam senarai, carian akan tetap dilakukan sehingga item yang terakhir. Binary search Binary search ialah teknik carian yang melibatkan keputusan dwipilihan. Sebelum melakukan binary search, item-item dalam senarai perlu diisih dalam urutan menaik. Kemudian, item yang berada di tengah senarai akan disemak. Jika item di tengah ialah item yang dikehendaki, maka carian akan tamat. Jika tidak, item yang dikehendaki dibandingkan dengan item di tengah senarai itu. Jika item yang dikehendaki lebih kecil, maka item di tengah senarai serta semua item di sebelah kanannya diabaikan. Jika item yang dikehendaki lebih besar, maka item di tengah senarai serta semua item di sebelah kirinya diabaikan. Proses ini diulang pada senarai item yang tinggal dan berterusan sehingga item yang dikehendaki diperoleh. Jika item yang dikehendaki tidak diperoleh apabila carian selesai, maka carian akan ditamatkan tanpa hasil. Binary search adalah lebih efisien dan menjimatkan masa berbanding dengan linear search kerana binary search tidak perlu menyemak setiap item dalam senarai. Binary search ini juga sesuai digunakan pada senarai dengan item yang banyak.
3.1 Fikirkan satu situasi harian yang melibatkan linear search.
Penerangan binary search
goo.gl/fGtBUX
3.2 Fikirkan satu situasi harian yang melibatkan binary search.
65
Pencarian satu nombor menggunakan binary search.
3.3 Indeks dalam sesuatu senarai adalah penentu kedudukan bagi setiap item dalam senarai tersebut. Dalam bidang pengkomputeran, indeks bagi sesuatu senarai bermula dengan 0.
Diberikan satu senarai nombor. Nombor yang dicari ialah 35. 12
30
35
39
42
48
50
53
62
Langkah 1 Letakkan indeks pada setiap item dalam senarai. Indeks dalam satu senarai bermula dengan 0. Indeks
0
1
2
3
4
5
6
7
8
12
30
35
39
42
48
50
53
62
Langkah 2 Kenal pasti item pertengahan dalam senarai.
Dalam binary search, titik pertengahan yang menghasilkan nombor perpuluhan akan dibaca oleh komputer sebagai nombor bulat terkecil bagi indeks tersebut. Contohnya 13 bahagi 5 ialah 2.6. Maka, komputer akan membaca nilai item di indeks 2.
Untuk mencari item pertengahan, formula yang digunakan adalah Indeks terkecil + Indeks terbesar 0+8 = =4 2 2 Maka, item pertengahan dalam senarai ini berada pada indeks 4, iaitu 42. 0
1
2
3
4
5
6
7
8
12
30
35
39
42
48
50
53
62
Item pertengahan
Langkah 3 Bandingkan item yang dicari dengan item pertengahan. Didapati 35 < 42. 0
1
2
3
4
5
6
7
8
12
30
35
39
42
48
50
53
62
35 < 42
Oleh sebab 35 < 42, maka item 42 dan Langkah 4 item-item selepasnya diabaikan. Kenal pasti item pertengahan dalam senarai yang tinggal.
66
0
1
2
3
4
5
6
7
8
12
30
35
39
42
48
50
53
62
Item pertengahan
3.1
Pembangunan Algoritma
Langkah 5 Bandingkan 35 dengan 30. Didapati 35 > 30. 0
1
2
3
4
5
6
7
8
12
30
35
39
42
48
50
53
62
35 > 30
Langkah 6 Oleh sebab 35 > 30, maka item 30 dan item sebelumnya diabaikan. Kenal pasti item pertengahan dalam senarai yang tinggal. 0
1
2
3
4
5
6
7
8
12
30
35
39
42
48
50
53
62
Item pertengahan
Langkah 7 Bandingkan 35 dengan 35. Didapati 35 = 35. 0
1
2
3
4
5
6
7
8
12
30
35
39
42
48
50
53
62
Langkah 8 Carian selesai.
3.4 Pencarian satu aksara menggunakan binary search. Shalina perlu menggunakan Buku Panduan Telefon untuk mendapatkan nombor telefon rumah Maisen. Shalina perlu mencari nama bapa Maisen, iaitu James di dalam Buku Panduan Telefon. Langkah 1 Andaikan halaman tengah yang dibuka ialah ‘M’. Perhatikan ‘J’ berada sebelum ‘M’.
dibuka
È
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Maka, separuh daripada halaman buku, iaitu bermula daripada ‘M’ hingga ‘Z’ diabaikan. A N
B O
C P
D Q
E R
F S
G T
H U
I V
J W
K X
L Y
M Z
Langkah 2 Halaman tengah bahagian pertama dibuka dan halaman ‘F’ diperoleh. dibuka
A N
B O
C P
D Q
E R
È
F S
G T
H U
I V
J W
K X
L Y
M Z 67
Disebabkan huruf ‘J’ yang dicari berada selepas huruf ‘F’, maka halaman huruf ‘F’ dan semua halaman sebelumnya diabaikan. A N
B O
C P
D Q
E R
F S
G T
H U
I V
Langkah 3 Jika halaman yang dibuka ialah ‘I’. A N
B O
C P
D Q
E R
F S
G T
J W
K X
L Y
M Z
J W
K X
L Y
M Z
dibuka
È
H U
I V
Maka halaman huruf ‘G’, ‘H’ dan ‘I’ boleh diabaikan kerana berada sebelum huruf ‘J’. A N
B O
C P
D Q
E R
F S
G T
H U
I V
J W
K X
L Y
M Z
Langkah 4 Jika halaman yang dibuka ialah ‘K’, maka halaman-halaman ‘K’ dan ‘L’ boleh diabaikan dan Shalina perlu membuat carian pada halaman sebelum ‘K’, iaitu ‘J’. dibuka
È
A N
B O
C P
D Q
E R
F S
G T
H U
I V
J W
K X
L Y
M Z
L Y
M Z
Carian dijumpai
È
A N
B O
C P
D Q
E R
F S
G T
H U
I V
J W
K X
3.1 Perbandingan antara linear search dan binary search 1. Perhatikan senarai nombor berikut. 25
10
35
45
5
30
15
40
20
2. Cari nombor 5 dengan menggunakan (a) linear search. (b) binary search. 3. Cari nombor 40 dengan menggunakan (a) linear search. (b) binary search. 4. Bandingkan bilangan langkah yang digunakan dalam soalan 2 dan 3. Beri justifikasi anda.
68
3.1
Pembangunan Algoritma
(ii) Sort Sort ialah proses mengisih atau menyusun item-item dalam suatu senarai linear mengikut urutan yang tertentu. Dalam bidang perkomputeran, sort ialah teknik yang penting untuk mendapatkan maklumat dengan cepat dan tepat. Antara contoh sort dalam kehidupan seharian ialah mengisih surat-surat di pejabat pos mengikut negeri, menyusun senarai nama murid mengikut abjad dan menyusun murid-murid ke dalam barisan mengikut rumah sukan.
Penerangan tentang bubble sort
goo.gl/yJD8Qg
Dalam bab ini, dua jenis sort akan dipelajari, iaitu bubble sort dan bucket sort. Bubble sort Bubble sort ialah satu teknik pengisihan yang mudah untuk mengisih item-item dalam senarai mengikut urutan menaik atau menurun. Teknik isihan ini bermula dengan membandingkan dua item pertama dalam senarai. Bagi isihan yang melibatkan urutan menaik, item pertama dengan item kedua akan bertukar tempat jika nilai item pertama lebih besar daripada nilai item kedua. Bagi isihan yang melibatkan urutan menurun, item pertama dengan item kedua akan bertukar tempat jika nilai item pertama lebih kecil daripada nilai item kedua. Perbandingan dua item bersebelahan akan berterusan pada item-item seterusnya sehingga ke item terakhir.
3.5 Isihan mengikut urutan menurun menggunakan bubble sort. 4
1
9
5
3
Langkah 1 4
1
9
5
3
Bandingkan dua item pertama dalam senarai, iaitu 4 dengan 1. Oleh sebab 4 > 1, maka tiada sebarang penukaran tempat dilakukan. Bandingkan dua item seterusnya, iaitu 1 dengan 9. Perhatikan bahawa 1 < 9. Maka, penukaran tempat perlu dilakukan antara 1 dengan 9.
Langkah 2 4
1
9
5
3
4
9
1
5
3
Langkah 3 4
9
1
5
3
4
9
5
1
3
Seterusnya, bandingkan 1 dengan 5. Penukaran tempat perlu dilakukan kerana 1 < 5.
69
Langkah 4 4
9
5
1
3
4
9
5
3
1
Dua item seterusnya yang perlu dibandingkan ialah 1 dengan 3. Oleh sebab 1 < 3, maka kedua-dua item perlu saling bertukar.
Perhatikan bahawa kesemua item telah melalui proses bubble sort tetapi senarainya masih belum berada dalam urutan menurun. Maka, proses perbandingan diulang semula. 4
9
5
3
1
Langkah 5 4
9
5
3
1
9
4
5
3
1
Bandingkan semula item pertama dengan item kedua. Perhatikan 4 < 9. Maka kedua-dua item perlu saling bertukar.
Langkah 6 Bandingkan pula 4 dengan 5. Perhatikan 4 < 5, maka kedua-dua item itu perlu saling bertukar.
9
4
5
3
1
9
5
4
3
1
4
3
1
Seterusnya, bandingkan 4 dengan 3. Kedua-dua item ini berada pada tempat yang betul dan tidak perlu ditukar.
4
3
1
Bandingkan dua item yang terakhir. Oleh sebab 3 > 1, maka kedua-dua item itu tidak perlu ditukar.
Langkah 7 9
5
Langkah 8 9
5
Perhatikan bahawa kesemua item telah diisih mengikut urutan menurun. Maka, proses bubble sort dihentikan. 9
70
5
4
3
1
3.1
Pembangunan Algoritma
3.3
Bucket sort Bucket sort ialah satu teknik yang mengasingkan item-item dalam senarai tertentu ke dalam baldi (bucket), seterusnya item-item di dalam baldi akan diisih dan disusun semula ke dalam senarai. Bilangan baldi yang diperlukan bergantung kepada pengatur cara dan bilangan item dalam senarai yang perlu diisih. Isihan mengikut urutan menaik menggunakan bucket sort.
3.6 H
C
Diberikan satu senarai, 4, 7, 2, 5, 6. Isihkan senarai ini dalam urutan menaik dengan menggunakan bubble sort. Tunjukkan langkah kerja anda.
D
A
F
G
B
E
I
J Penerangan bucket sort
Langkah 1 Sediakan tiga buah baldi dan tetapkan julat yang sesuai bagi item yang akan diletakkan ke dalam setiap baldi.
goo.gl/ugNmPD
Item A hingga C
Item D hingga F
Item G hingga J
Langkah 2 Masukkan item-item yang perlu diisih ke dalam baldi mengikut julat yang betul. H
C
D
A
F
G
B
E
I
J
3.4 Nyatakan satu aktiviti harian yang menggunakan bucket sort.
B
E
A C
D F
I H G J
Langkah 3 Isih item-item di dalam setiap baldi secara berasingan dan masukkan semula item-item yang telah diisih ke dalam senarai.
B
A
E
C A
B
C
D
E
Â
F
Â
Â
Item-item di dalam setiap baldi boleh diisih menggunakan kaedah bubble sort.
I H G J
D F
G
H
I
J 71
3.2 Membuat perbandingan antara kaedah bubble sort dan bucket sort 1. Seorang ahli dari setiap kumpulan akan mengukur ketinggian setiap ahli kumpulan masing-masing. 2. Kemudian, catatkan ketinggian setiap ahli kumpulan dalam bentuk jadual. 3. Isih rekod ketinggian yang telah dicatat itu mengikut tertib menaik menggunakan (a) bubble sort. (b) bucket sort. 4. Bincang bersama-sama ahli kumpulan tentang perbandingan antara kaedah bubble sort dan bucket sort yang dilakukan. 5. Bentangkan dapatan kumpulan masing-masing di hadapan kelas. Daripada kedua-dua kaedah search dan sort yang telah dipelajari, terdapat beberapa ciri persamaan dan perbezaan antara kedua-duanya. Rajah 3.1 menunjukkan persamaan dan perbezaan ciri-ciri bagi search dan sort.
Memerlukan suatu senarai.
Memerlukan algoritma.
Mencari item tertentu dalam suatu senarai.
Search
Linear search dan bubble sort sesuai digunakan untuk senarai yang mempunyai item yang sedikit.
Sort
Binary search dan bucket sort sesuai digunakan untuk senarai yang mempunyai item yang banyak. Rajah 3.1 Persamaan dan perbezaan ciri-ciri search dan sort
72
Mengisih item-item dalam senarai mengikut urutan menaik atau menurun.
3.1
Pembangunan Algoritma 3.1.2(i)
Menulis Pseudokod dan Melukis Carta Alir bagi Linear Search
Algoritma ialah satu set langkah yang teratur untuk dilakukan bagi mencapai sesuatu hasil yang diinginkan. Algoritma wujud dalam kebanyakan aktiviti harian seperti memasak, membasuh pakaian, menganjurkan sesuatu majlis dan menyelesaikan sesuatu masalah. Jika langkah-langkah dalam algoritma yang telah dibina tidak diikuti dengan betul, hasil atau output yang diperoleh berkemungkinan tidak seperti yang dikehendaki. Algoritma boleh diwakilkan dalam bentuk pseudokod atau carta alir. Pseudokod ialah perwakilan algoritma dalam bahasa yang boleh difahami manakala carta alir adalah perwakilan algoritma dalam bentuk grafik. Oleh itu, sebelum menyelesaikan sesuatu masalah khususnya dalam bidang pengkomputeran, pseudokod dan carta alir perlu dibina supaya set langkah yang dihasilkan jelas dan mudah difahami. Pembinaan algoritma juga memudahkan seseorang untuk mengesan ralat yang ada sekiranya output yang diperoleh mempunyai kesilapan selain dapat memastikan output yang dihasilkan adalah output yang diingini.
3.7
Langkah-langkah pembinaan pseudokod dan carta alir bagi linear search untuk mencari satu nombor dalam senarai yang rawak (random list).
Carian suatu nombor menggunakan senarai [10, 82, 5, 18, 27, 15, 44, 100, 42, 99]. Langkah 1
Memahami proses linear search dengan membina algoritma
Pembelajaran Murid boleh: 3.1.2 Menulis pseudokod dan melukis carta alir yang menunjukkan: (i) linear search
Semasa di Tingkatan 1, anda telah mempelajari pembangunan agoritma yang melibatkan struktur kawalan pilihan, struktur kawalan ulangan dan cara mengesan ralat pada algoritma dalam penyelesaian masalah. Semasa di Tingkatan 2 pula, anda telah mempelajari pembangunan algoritma yang melibatkan struktur kawalan pilihan bersarang, struktur kawalan ulangan dan cara mengesan serta membaiki ralat dalam pseudokod dan carta alir dalam penyelesaian masalah.
Algoritma bagi proses linear search dirumuskan seperti Rajah 3.2. 1. Mula dengan item pertama dalam senarai. 2. Bandingkan item carian dengan item pertama.
Algoritma dalam linear search
3. Jika nilai item carian sama dengan nilai item pertama, carian dihentikan. 4. Jika nilai item carian tidak sama dengan nilai item pertama, ulang Langkah 2 hingga Langkah 4 dengan item yang berikutnya dalam senarai.
goo.gl/mXnQgH
5. Carian tamat apabila item carian diperoleh atau apabila semua item telah disemak. Rajah 3.2 Algoritma proses linear search
73
3.5 Anda ingin membeli hadiah sempena sambutan Hari Guru. Anda mengunjungi sebuah kedai cenderamata. Gunakan linear search dan huraikan cara anda mendapatkan hadiah yang diingini.
Langkah 2
Menulis pseudokod dan melukis carta alir
Pemboleh ubah yang berkaitan perlu diketahui secara kasar terlebih dahulu. Pemboleh ubah yang diperlukan adalah seperti berikut: Katakan: • L ialah senarai yang mengandungi 10 item dengan nilai-nilai L0 = 10, L1 = 82, …, Ln – 1 = 99. • T ialah pemboleh ubah yang mewakili nilai item carian. • i ialah pemboleh ubah yang mewakili kedudukan item dalam senarai L. • n ialah pemboleh ubah yang mewakili bilangan item dalam senarai L. Rajah 3.3 dan Rajah 3.4 menunjukkan pseudokod dan carta alir yang dibina.
1 Menulis pseudokod Dalam Contoh 3.7, pemboleh ubah L, T, i dan n masing-masing daripada perkataan List, Target, index dan number. Huruf lain juga boleh digunakan untuk mewakili pemboleh ubah.
Sebenarnya, hampir semua bahasa pengaturcaraan membekalkan search dan sort dalam pustaka masing-masing. Namun demikian, mempelajari pembinaan algoritma membantu kamu memahami bagaimana masalah dapat diselesaikan dan bagaimana cara komputer memproses data. Pengetahuan ini akan memberikan faedah kepada kamu untuk menyelesaikan masalah seharian yang serupa dengan cara pengecaman corak.
74
1 Mula 2 Setkan senarai L = [10, 82, 5, 18, 27, 15, 44, 100, 42, 99] 3 Isytihar pemboleh ubah i, n, T 4 Setkan n = 10 5 Setkan i = 0 6 Masukkan nilai carian T 7 for i < n 7.1 Jika Li == T 7.1.1 Papar “Item ada dalam senarai” 7.1.2 Langkau ke Langkah 9 7.2 Jika tidak 7.2.1 Kira i = i + 1 7.3 Tamat jika 8 Jika i >= n 8.1 Papar “Item tiada dalam senarai” 8.2 Tamat jika 9 Tamat Rajah 3.3 Pseudokod bagi linear search Mengapakah kita perlu mempelajari pembinaan algoritma? Adakah kita perlu mengekod semua algoritma search dan sort ini?
3.1
Pembangunan Algoritma
2 Melukis carta alir
Imbas QR code untuk menonton video penerangan carta alir ini.
MULA
1
Setkan senarai L = [10, 82, 5, 18, 27, 15, 44, 100, 42, 99] goo.gl/9wT4uv Isytihar pemboleh ubah i, n, T
2
Setkan n = 10 Setkan i = 0
3 Masukkan nilai carian T
4 i < n?
Ya
Li == T? Ya
Tidak
Tidak
6 i = i + 1
5
Papar “Item ada dalam senarai”
i = i + 1 menunjukkan ciri linear di mana indeks bertambah 1 selagi syarat tidak dipenuhi.
7 i >= n
Ya
Papar “Item tiada dalam senarai”
Tidak
TAMAT
3.6 1. Katakan T = 90, apakah output yang akan dipaparkan? 2. Katakan T = 44, berapakah bilangan ulangan yang akan berlaku sehingga output item dalam senarai dipaparkan?
Rajah 3.4 Carta alir bagi linear search
75
Simbol
Penerangan
1
Senarai L diumpukkan dengan nilai-nilai [10, 82, 5, 18, 27, 15, 44, 100, 42, 99].
2
n yang mewakili bilangan item dalam senarai diumpukkan dengan nilai 10. Pemboleh ubah i diumpukkan dengan nilai 0, iaitu kedudukan item yang pertama dalam senarai.
3
Pengguna memasukkan satu nombor carian yang diumpukkan kepada pemboleh ubah T.
4
Selagi syarat (i < n) benar, carian akan dilakukan pada setiap item dalam senarai.
5
Jika item pada kedudukan tertentu, iaitu Li didapati sama dengan nilai T, mesej “Item ada dalam senarai” akan dipaparkan dan carian akan dihentikan.
6
Jika tidak, carian akan diteruskan dengan item yang berikutnya, iaitu i = i + 1 dan proses ini akan diulang sehingga nilai T dijumpai dalam senarai atau sehingga kesemua item telah disemak.
7
Pada akhir carian, jika i >= n, ini bermaksud kesemua item dalam senarai telah disemak dan item carian tidak dijumpai. Maka, mesej “Item tiada dalam senarai” dipaparkan dan carian dihentikan.
3.3 Menghasilkan Pseudokod dan Carta Alir 1. Perhatikan maklumat di bawah.
Senarai nombor: Item carian:
1.3
3.7
4.8
1.5
2.5
1.5
Kaedah carian: Linear search
2. Berdasarkan maklumat di atas, lakukan perbincangan bersama-sama ahli kumpulan anda untuk menghasilkan pseudokod dan lukiskan carta alir bagi linear search. 3. Kemudian, catatkan semua hasil perbincangan pada kertas A3. 4. Setiap kumpulan perlu memilih seorang wakil untuk membentangkan hasil kerja kumpulan di hadapan kelas. Ahli kumpulan yang lain perlu menanyakan soalan. 5. Ulang langkah 4 sehingga semua ahli kumpulan selesai membuat pembentangan. 76
3.1
Pembangunan Algoritma 3.1.2(ii)
Menulis Pseudokod dan Melukis Carta Alir bagi Binary Search
Pembelajaran tentang teknik binary search adalah penting kerana situasi harian yang dilakukan kadangkala mengaplikasikan binary search. Antara situasi yang mengaplikasikan binary search ialah carian nombor telefon berdasarkan nama dalam buku panduan telefon, carian makna bagi perkataan tertentu dalam kamus, carian kad rekod pesakit di klinik mengikut nombor kad pengenalan serta carian fail penuntut di kolej. Algoritma perlu dibina bagi memudahkan proses binary search. Berikut langkah-langkah pembinaan algoritma bagi mencari item carian menggunakan binary search.
2.8
Langkah-langkah pembinaan pseudokod dan carta alir bagi binary search untuk mencari satu abjad.
Pembelajaran Murid boleh: 3.1.2 Menulis pseudokod dan melukis carta alir yang menunjukkan: (ii) binary search
Algoritma dalam binary search
goo.gl/VwNFJm
Carian suatu abjad dalam senarai A hingga Z. Langkah 1
Memahami binary search dengan membina algoritma
Rajah 3.5 menunjukkan algoritma bagi binary search. 1. Pastikan item-item dalam senarai yang diberi telah diisih mengikut urutan menaik. 2. Lihat item yang berada di tengah senarai. 3. Bandingkan item carian dengan item yang berada di tengah senarai.
Senarai perlu diisih terlebih dahulu sebelum melakukan binary search.
4. Jika nilai item carian sama dengan nilai item yang berada di tengah senarai, carian dihentikan. 5. Jika nilai item carian kurang daripada nilai item yang berada di tengah senarai, abaikan item di tengah senarai dan item-item selepasnya. Kemudian, lihat pada senarai yang tinggal. 6. Jika nilai item carian lebih daripada nilai item di tengah senarai, abaikan item di tengah senarai dan item-item sebelumnya. Kemudian, lihat pada senarai yang tinggal. 7. Ulang Langkah 2 hingga Langkah 6 sehingga item carian dijumpai atau apabila carian selesai tanpa menjumpai item carian.
3.7 Anda berada di sebuah perpustakaan awam. Anda ingin mencari senaskhah buku rujukan yang mempunyai nombor rujukan 334. Terangkan cara untuk anda mendapatkan buku tersebut dengan menggunakan teknik binary search.
Rajah 3.5 Algoritma proses binary search
77
Langkah 2
Menulis pseudokod dan melukis carta alir
Terdapat beberapa pemboleh ubah yang terlibat dalam binary search ini. Katakan: j ialah pemboleh ubah bagi indeks terakhir dalam senarai. Untuk mendapatkan nilai j, bilangan item dalam senarai perlu ditolak dengan 1 kerana indeks bermula dengan nilai 0.
• L ialah senarai yang mengandungi 26 item A hingga Z. • n ialah pemboleh ubah yang mewakili bilangan item dalam senarai L. • i ialah pemboleh ubah yang mewakili kedudukan item dalam senarai. • m ialah pemboleh ubah yang mewakili kedudukan item pertengahan dalam senarai. • b ialah pemboleh ubah yang mewakili nilai item carian. • j ialah n – 1. Rajah 3.6 dan Rajah 3.7 menunjukkan pseudokod dan carta alir yang dibina.
1 Menulis pseudokod
Semasa penulisan pseudokod, kegunaan inden adalah amat penting, terutamanya jika banyak struktur kawalan digunakan.
1 Mula 2 Setkan senarai L = [A, B, C, D … Z] 3 Isytihar pemboleh ubah n, i, j, m, b 4 Setkan n = 26 5 Setkan i = 0 6 Setkan j = n – 1 7 Masukkan satu nilai carian b 8 while i < j 8.1 Setkan m = (i + j)/2 8.2 Jika b == Lm 8.2.1 Papar “Item ada dalam senarai” 8.2.2 Keluar gelung 8.3 Jika tidak 8.3.1 Jika b < Lm 8.3.1.1 Kira j = m – 1 8.3.2 Jika tidak 8.3.2.1 Kira i = m + 1 8.3.3 Tamat jika 8.4 Tamat jika 9 Tamat Rajah 3.6 Pseudokod bagi binary search
78
3.1
Pembangunan Algoritma
2 Melukis carta alir
Imbas QR code untuk menonton video penerangan carta alir ini.
MULA
1 Setkan senarai L = [A, B, C, D … Z] goo.gl/EgjDoM
Isytihar pemboleh ubah n, i, j, m, b
2
Setkan n = 26 Setkan i = 0 Setkan j = n – 1
3 Masukkan satu nilai carian b
4 Tidak
i < j? Ya Setkan m = (i + j)/2
6
5 b == Lm?
Tidak
b < L m?
Ya
j = m – 1
Tidak
Ya Papar “Item ada dalam senarai”
i = m + 1
3.8 TAMAT
Rajah 3.7 Carta alir bagi binary search
1. Apakah output yang akan dipaparkan jika b ialah abjad Q? 2. Katakan b ialah abjad F, berapakah bilangan ulangan yang akan berlaku sehingga output item dalam senarai dipaparkan?
79
Simbol
Penerangan
1
Senarai L diumpukkan dengan nilai-nilai [A, B, C, hingga Z].
2
Pemboleh ubah i diumpukkan dengan nilai 0, iaitu kedudukan item pertama dalam senarai. Pemboleh ubah n diumpukkan dengan nilai 26 yang mewakili bilangan item dalam senarai. Pemboleh ubah j diumpukkan dengan nilai (n – 1).
3
Pengguna perlu memasukkan satu item carian, iaitu b.
4
Selagi i kurang daripada j, indeks pertengahan m ditentukan dengan menggunakan formula m = (i + j)/2.
5
Jika b == Lm, mesej “Item ada dalam senarai” akan dipaparkan dan carian akan dihentikan.
6
Jika b < Lm, kedudukan item terakhir dalam senarai akan dikira semula, iaitu j = m – 1. Jika b > Lm, kedudukan item pertama dalam senarai akan dikira semula, iaitu i = m + 1. Proses ini akan berulang sehingga item carian dijumpai atau sehingga semua item dalam senarai telah disemak.
3.4 Kaedah Pembentangan Hasil Sendiri
Menghasilkan Pseudokod dan Carta Alir 1. Perhatikan maklumat berikut. Senarai nombor: Item carian:
10
20
30
40
50
60
70
30
Kaedah carian: Binary search 2. Berdasarkan maklumat di atas, lakukan perbincangan bersama-sama ahli kumpulan anda untuk menghasilkan langkah-langkah bagi mencari nilai 30 dalam senarai di atas. 3. Tuliskan pesudokod dan lukiskan carta alir yang dihasilkan pada sehelai kertas. 4. Setiap kumpulan perlu memilih seorang wakil untuk membentangkan hasil kerja kumpulan di hadapan kelas.
80
3.1
Pembangunan Algoritma
3.5
Aktiviti Berpasangan
Permainan Meneka Nombor 1. Pilih satu nombor daripada 1 hingga 100 dan tuliskan di atas sehelai kertas. Jangan dedahkan kepada rakan anda. 2. Minta rakan anda meneka nombor yang anda tulis menggunakan linear search. 3. Catatkan bilangan tekaan rakan anda setelah nombor sebenar berjaya diteka. 4. Sekarang, rakan anda pula menulis satu nombor di atas sehelai kertas dan anda akan meneka nombor tersebut menggunakan binary search. 5. Catatkan bilangan tekaan anda setelah nombor sebenar berjaya diteka. 6. Apakah kesimpulan yang dapat dibuat terhadap kedua-dua carian yang digunakan?
3.1.3(i)
Menulis Pseudokod dan Melukis Carta Alir bagi Bubble Sort
Sort merupakan satu tugas (task) yang sering digunakan untuk menyelesaikan masalah sama ada dalam pengaturcaraan atau dalam kehidupan seharian. Sort dalam bidang pengkomputeran merujuk kepada penyusunan data seperti nama, nombor, rekod dan fail dalam tertib tertentu. Data yang telah diisih menjadikan carian lebih cekap, percantuman lebih efisien dan memudahkan pemprosesan data dalam tertib yang dikehendaki. Dalam set data yang besar, adalah lebih efisien untuk menghapuskan atau mencantumkan data duplikasi. Apabila data telah diisih, pengesanan data yang berulang lebih mudah untuk dihapuskan atau dicantumkan. Bubble sort boleh diaplikasikan dalam pelbagai jenis situasi seperti menyenaraikan markah-markah yang diperoleh murid mengikut urutan menaik atau menurun. Sebagai contoh, markah murid yang paling tinggi akan sentiasa bergerak menuju ke permulaan senarai diikuti dengan markah kedua tertinggi dan seterusnya. Selain itu, bubble sort juga boleh digunakan untuk mengisih umur peserta-peserta yang mengambil bahagian dalam acara larian amal supaya peserta-peserta boleh dikategorikan mengikut peringkat seperti peringkat remaja, belia dan warga emas.
Pembelajaran Murid boleh: 3.1.3 Menulis pseudokod dan melukis carta alir yang menunjukkan: (i) bubble sort
Algoritma dalam bubble sort
goo.gl/5xjBAH
81
3.9 Item-item dalam senarai akan saling bertukar kedudukan sehingga item-item berada pada urutan yang betul seperti buih yang lebih ringan akan terapung di permukaan air. Bubble sort mendapat nama daripada konsep ini.
Langkah-langkah pembinaan pseudokod dan carta alir bagi bubble sort daripada satu senarai nombor yang rawak.
Semasa hari sukan sekolah, acara lempar cakera telah dipertandingkan. 10 orang murid daripada empat buah rumah sukan layak untuk menyertai peringkat akhir acara lempar cakera itu. Guru penyelaras, Cikgu Azmi ingin mengisih senarai peserta acara lempar cakera mengikut jarak lontaran dalam urutan menurun untuk menentukan pemenang bagi acara tersebut. Rajah 3.8 menunjukkan jarak lontaran (dalam m) bagi 10 orang peserta acara lempar cakera. 28.2
26
26.5 27.2 30.4
27
31.4 29.1 27.4 27.8
Rajah 3.8 Jarak lontaran (dalam m) peserta acara lempar cakera
Langkah 1
3.9 Berdasarkan Contoh 3.9, apakah yang akan berlaku jika terdapat dua orang murid yang memperoleh jarak lontaran yang sama?
Memahami proses bubble sort dengan membina algoritma
Rajah 3.9 menunjukkan algoritma bagi bubble sort. 1. Semak item pertama dengan item kedua dalam senarai. 2. Bandingkan kedua-dua item tersebut. 3. Jika kedua-dua item tersebut tidak mengikut urutan, tukarkan kedudukan kedua-duanya. 4. Ulang langkah 2 hingga langkah 3 dengan item kedua dan item ketiga, kemudian item ketiga dengan item keempat dan seterusnya sehingga ke item terakhir. 5. Semak senarai untuk melihat sama ada semua item berada pada kedudukan yang betul. 6. Ulang langkah 1 hingga 5 sehingga semua item dalam senarai telah diisih mengikut urutan. Rajah 3.9 Algoritma proses bubble sort
Perhatikan langkah 4 dan langkah 6 pada algoritma dalam Rajah 3.9. Kedua-dua langkah ini memerlukan gelung kerana item-item bersebelahan akan sentiasa dibandingkan sehingga dua item terakhir dan item-item dalam senarai akan sentiasa diisih sehingga kesemua item berada dalam urutan yang betul.
82
3.1
Pembangunan Algoritma
Langkah 2
Menulis pseudokod dan melukis carta alir
Pemboleh ubah yang diperlukan semasa menulis pseudokod dan melukis carta alir adalah seperti berikut: Katakan:
Struktur kawalan ulangan for melakukan ulangan bagi sesuatu pernyataan untuk bilangan kali yang telah ditetapkan.
• L ialah senarai yang mengandungi 10 item dengan nilai-nilai L0 = 28.2, L1 = 26, …, Ln – 1 = 27.8. • n ialah pemboleh ubah yang mewakili bilangan item dalam senarai L. • i ialah pemboleh ubah yang mewakili bilangan lelaran yang berlaku dalam gelung. • j ialah pemboleh ubah yang mewakili kedudukan item dalam senarai L. • temp ialah pemboleh ubah yang menyimpan data secara sementara semasa membuat pertukaran kedudukan item. Rajah 3.10 dan Rajah 3.11 menunjukkan pseudokod dan carta alir yang dibina.
1 Menulis pseudokod 1 Mula 2 Setkan senarai L = [28.2, 26, 26.5, 27.2, 30.4, 27, 31.4, 29.1, 27.4, 27.8] 3 Isytihar pemboleh ubah i, j, n, temp 4 Setkan n = 10 5 Setkan i = 0 6 Setkan temp = 0 7 for i < n – 1 Pemboleh ubah temp diambil daripada 7.1 Setkan j = 0 perkataan temporary 7.2 for j < n – i – 1 7.2.1 Jika Lj > Lj + 1 7.2.1.1 temp = Lj 7.2.1.2 Lj = Lj + 1 7.2.1.3 Lj + 1 = temp 7.2.2 Tamat jika 7.2.3 Kira j = j + 1 7.3 Kira i = i + 1 8 Papar senarai 9 Tamat
3.10 Anda mempunyai segelas susu dan secawan kopi. Bagaimanakah cara anda menukar air di dalam gelas dan cawan itu supaya gelas mengandungi kopi dan cawan mengandungi susu?
Rajah 3.10 Pseudokod bagi bubble sort
83
2 Melukis carta alir MULA Imbas QR code untuk menonton video penerangan carta alir ini.
Setkan senarai L = [28.2, 26, 26.5, 27.2, 30.4, 27, 31.4, 29.1, 27.4, 27.8]
1
Isytihar pemboleh ubah i, j, n, temp
2
Setkan n = 10 Setkan i = 0 Setkan temp = 0
goo.gl/87kCby
3 Tidak
i < n – 1? Ya
4
Setkan j = 0
5 Tidak
j < n – i – 1?
9
Ya
6 Lj > Lj
+ 1
Tidak
?
Ya temp = Lj Lj = Lj + 1 Lj + 1 = temp
8
j = j + 1
7
10
Papar senarai
TAMAT
Rajah 3.11 Carta alir bagi bubble sort
84
i = i + 1
3.1
Pembangunan Algoritma
Simbol 1 2 3 4 5
Penerangan Senarai L diumpukkan dengan nilai-nilai [28.2, 26, 26.5, 27.2, 30.4, 27, 31.4, 29.1, 27.4, 27.8]. Pemboleh ubah n diumpukkan dengan nilai 10 yang mewakili bilangan item dalam senarai. Pemboleh ubah i diumpukkan dengan nilai 0 yang mewakili bilangan lelaran pertama dalam gelung. Pemboleh ubah temp diumpukkan dengan nilai 0 yang mewakili data untuk disimpan secara sementara semasa membuat pertukaran kedudukan item. Gelung for digunakan untuk menentukan bilangan lelaran yang berlaku. Pemboleh ubah j diumpukkan dengan nilai 0 yang mewakili kedudukan item pertama dalam senarai. Gelung for digunakan untuk memastikan setiap pasangan item bersebelahan dibandingkan, bermula dengan L0 dan L1, L1 dan L2, dan seterusnya.
6
Jika Lj lebih besar daripada Lj + 1, maka kedudukan kedua-dua item akan ditukar.
7
Semasa proses penukaran kedudukan, satu pemboleh ubah temp digunakan untuk menukar kedudukan dua item tersebut tanpa perlu menjadikan nilai kedua-dua item itu sama.
8
Gelung for akan sentiasa berulang sehingga item-item bersebelahan dibandingkan.
9
Gelung for akan sentiasa berulang sehingga semua item telah diisih mengikut urutan.
10
Jika tiada lagi penukaran kedudukan berlaku, item-item dalam senarai yang telah diisih akan dipaparkan.
3.6 Menghasilkan Pseudokod dan Carta Alir bagi Bubble Sort
Kaedah Shout Out & Gallery Walk
1. Rajah di bawah menunjukkan satu pseudokod bagi bubble sort yang tidak lengkap. Mula Setkan senarai = [ ] Isytihar pemboleh ubah i, k, temp Setkan k = bilangan item dalam senarai for i < n – 1 . . . Tamat
2. Dalam kumpulan, murid digalakkan untuk memberikan idea dan cadangan secara lisan semasa sesi sumbang saran. 3. Seorang ahli kumpulan perlu mencatatkan semua idea dan cadangan yang diberikan. 4. Berdasarkan hasil yang diperoleh, lakukan perbincangan bagi melengkapkan pseudokod yang diberikan. 5. Kemudian, lukiskan carta alir berdasarkan pseudokod yang telah dilengkapkan. 6. Setiap kumpulan harus bergerak ke kumpulan lain untuk membuat penilaian dengan memberikan komen, pandangan serta persoalan bagi hasil kerja yang disediakan oleh kumpulan lain. 85
Pembelajaran Murid boleh: 3.1.3 Menulis pseudokod dan melukis carta alir yang menunjukkan: (ii) bucket sort
3.1.3(ii)
Menulis Pseudokod dan Melukis Carta Alir bagi Bucket Sort
Bucket sort ialah suatu isihan yang menyusun item-item dalam suatu senarai mengikut kategori. Item-item akan dimasukkan ke dalam baldi mengikut kategori yang ditetapkan. Kemudian, item-item di dalam setiap baldi akan diisih mengikut urutan menaik atau menurun. Item-item di dalam setiap baldi yang telah diisih akan dicantumkan semula ke dalam senarai. Langkah-langkah pembinaan pseudokod dan
3.10 carta alir bagi bucket sort daripada satu senarai nama yang rawak.
Jenis-jenis sort
goo.gl/jXdLCw
Qistina ialah Setiausaha Rumah Sukan Seri Usaha di sekolahnya. Dia dikehendaki mengisih senarai nama ahli jawatankuasa rumah sukan itu mengikut urutan abjad. Ahli jawatankuasa Rumah Sukan Seri Usaha terdiri daripada 15 orang. Qistina mengaplikasikan teknik bucket sort untuk mengisih senarai itu.
Langkah 1
Memahami proses bucket sort dengan membina algoritma
Rajah 3.12 menunjukkan algoritma bagi bucket sort. 1. Wujudkan beberapa buah baldi untuk menyimpan item-item daripada senarai secara sementara. 2. Tentukan julat bagi setiap baldi supaya item-item dapat dimasukkan ke dalam baldi. 3. Masukkan setiap item secara sementara ke dalam baldi berdasarkan julat yang ditetapkan. 4. Isih item-item di dalam setiap baldi. Penggunaan bucket sort amat berguna untuk mengisihkan satu senarai item yang amat besar. Bucket sort perlu digunakan bersamasama dengan isihan lain untuk melakukan pengisihan item-item dalam setiap baldi.
86
5. Setelah item-item dalam semua baldi diisih, cantumkan item-item tersebut dan masukkan semula ke dalam senarai. Rajah 3.12 Algoritma proses bucket sort
Dalam algoritma bucket sort, item-item dalam senarai akan diisih sebanyak dua kali supaya item-item berada dalam urutan yang dikehendaki. Isihan pertama berlaku apabila item-item dalam senarai diisih mengikut julat pada baldi. Isihan kedua berlaku berlaku apabila item-item dalam setiap baldi diisih mengikut urutan.
Pembangunan Algoritma
3.1
Daripada algoritma dalam Rajah 3.12, beberapa perkara perlu dikenal pasti terlebih dahulu untuk memudahkan proses menulis pseudokod dan melukis carta alir. Pemboleh ubah yang perlu diketahui adalah seperti berikut: Katakan: • Senarai L mengandungi item-item yang perlu diisih, iaitu senarai nama ahli. • i ialah pemboleh ubah yang mewakili kedudukan item dalam senarai L. • n ialah pemboleh ubah yang mewakili bilangan item dalam senarai L. • nB ialah pemboleh ubah yang mewakili bilangan baldi yang diperlukan. • j ialah pemboleh ubah yang mewakili kedudukan baldi. Langkah 2
Menulis pseudokod dan melukis carta alir
1 Menulis pseudokod 1 Mula 2 Setkan senarai L = [Hilmi, Anas, Siti, …, Maisara] 3 Setkan senaraiBaharu[ ] 4 Isytihar pemboleh ubah i, j, n, nB 5 Setkan n = 15 6 Setkan nB = bilangan baldi 7 Wujudkan baldi kosong 8 Masukkan item ke dalam baldi 9 Setkan i = 0 10 for i < n 10.1 Masukkan senarai[i] ke dalam Baldi 10.2 Kira i = i + 1 11 Setkan j = 0 12 for j < nB 12.1 Jika Baldi[j] kosong Gunakan bubble sort 12.1.1 Kira j = j + 1 atau jenis isihan lain yang 12.2 Jika tidak sesuai untuk mengisih 12.2.1 Isih item item di dalam baldi. 12.2.2 Kira j = j + 1 13 Cantum dan masukkan item-item ke dalam senaraiBaharu[ ] 14 Papar senaraiBaharu[ ] 15 Tamat Rajah 3.13 Pseudokod bagi bucket sort
Bilangan baldi, nB boleh ditentukan dengan menggunakan formula: nB = had atas n Contohnya, kiraan bilangan baldi bagi 20 item dalam senarai ialah had atas 20 = 4.472. Maka, bilangan baldi yang diperlukan ialah 5.
87
2 Melukis carta alir MULA
1 Setkan senarai L = [Hilmi, Anas, Siti, …, Maisara]
Imbas QR code untuk menonton video penerangan carta alir ini.
2
Setkan senaraiBaharu[ ]
Isytihar pemboleh ubah i, j, n, nB
3
Setkan n = 15 Setkan nB = bilangan baldi goo.gl/bE1rn2
4
Wujudkan baldi kosong Masukkan item ke dalam baldi
4
5
Setkan i = 0
6 Ya
i < n? Tidak
Masukkan senarai[i] ke dalam Baldi
7 i = i + 1
Setkan j = 0
10
8 Ya
j < nB? Tidak
11
Tidak
Cantum dan masukkan item-item ke dalam senaraiBaharu[ ] Papar senaraiBaharu[ ] TAMAT
Rajah 3.14 Carta alir bagi bucket sort
88
Ya
Baldi[j] kosong?
Isih item j = j + 1
9
3.1
Pembangunan Algoritma
Simbol
Penerangan
1
Senarai L diumpukkan kepada item-item dalam senarai [Hilmi, Anas, Siti, …, Maisara]
2
senaraiBaharu[ ] diumpukkan dengan item-item dalam senarai yang telah diisih.
3
Pemboleh ubah n diumpukkan dengan nilai 15 yang mewakili bilangan item dalam senarai. Pemboleh ubah nB diumpukkan dengan bilangan baldi yang diperlukan.
4
Wujudkan baldi kosong supaya item-item dapat dimasukkan ke dalam baldi.
5
Pemboleh ubah i diumpukkan dengan nilai 0, yang mewakili kedudukan item pertama dalam senarai.
6
Untuk i kurang daripada n, item-item akan dimasukkan ke dalam baldi.
7
Jika i lebih daripada n, pemboleh ubah j diumpukkan dengan nilai 0, yang mewakili kedudukan baldi pertama.
8
Untuk j kurang daripada, nB, baldi pada kedudukan j, Baldi[j] akan disemak sama ada kosong atau tidak.
9
Jika Baldi[j] tidak kosong, item-item di dalam baldi akan diisih hingga baldi terakhir.
10
Jika Baldi[j] kosong, item-item di dalam baldi seterusnya akan disemak dan diisih.
11
Jika j lebih daripada nB, item-item dalam setiap baldi akan dicantumkan dan dimasukkan ke dalam suatu senaraiBaharu[ ]. Senarai tersebut akan dipaparkan dan atur cara tamat.
3.7 Menghasilkan Pseudokod dan Carta Alir bagi Bucket Sort
Kaedah Gallery Walk
1. Guru memberikan setiap kumpulan senarai berikut.
2
9
4
6
7
1
10
5
3
8
2. Bincangkan bersama-sama ahli kumpulan tentang langkah-langkah untuk mengisih senarai di atas mengikut urutan menurun menggunakan bucket sort dan tuliskan senarai item yang telah diisih. 3. Tuliskan pseudokod dan lukiskan carta alir bagi isihan yang telah dilakukan. 4. Setiap kumpulan bergerak ke kumpulan lain untuk membuat penilaian serta memberikan komen tentang hasil kerja yang disediakan.
89
Pembelajaran Murid boleh: 3.1.4 Mengesan dan membaiki ralat dalam pseudokod dan melukis carta alir bagi penyelesaian masalah yang melibatkan: (i) search (ii) sort
3.1.4
Mengesan dan Membaiki Ralat dalam Pseudokod dan Carta Alir
Apabila terdapat ralat semasa menulis pseudokod dan melukis carta alir, sesuatu atur cara yang dibangunkan tidak dapat menghasilkan output yang dikehendaki. Sebelum atur cara diuji, pseudokod dan carta alir yang telah dibina perlu disemak terlebih dahulu supaya semua ralat dapat dikesan dan dibaiki. Jenis-jenis teknik semakan, iaitu semakan meja (desk checking) dan semakan langkah demi langkah (stepping through) boleh digunakan untuk mengesan ralat. (i) Mengesan dan Membaiki Ralat bagi Penyelesaian Masalah yang Melibatkan Search Pengesanan dan membaiki ralat dalam satu
Penerangan tentang teknik semakan meja.
3.11 algoritma search.
Melanie diberikan satu tugasan oleh gurunya untuk membina satu atur cara yang mencari dan memaparkan nilai 8 dalam senarai berikut. goo.gl/XPRUs9 Penerangan tentang teknik langkah demi langkah.
3
7
2
9
6
4
1
5
8
10
11
13
Rajah 3.15 dan Rajah 3.16 menunjukkan pseudokod dan carta alir yang dihasilkan oleh Melanie. Apabila atur cara disemak, Melanie mendapati bahawa atur cara hanya menyemak nilai pertama dalam senarai dan seterusnya semakan berulang tanpa memaparkan sebarang hasil.
goo.gl/wJg7U4
Pseudokod yang dihasilkan oleh Melanie
3.11 Pada pendapat anda, jenis ralat yang manakah sukar dibaiki? Berikan alasan anda.
1 Mula 2 Setkan senarai L = [3, 7, 2, 9, 6, 4, 1, 5, 8, 10, 11, 13] 3 Isytihar pemboleh ubah i, n, T 4 Setkan i = 0 5 Setkan n = 12 6 for i < n 6.1 Jika Li == T 6.1.1 Papar n 6.1.2 Keluar gelung 6.2 Jika tidak 6.2.1 Ulang Langkah 6 6.3 Tamat jika 7 Tamat Rajah 3.15 Pseudokod yang dihasilkan oleh Melanie
90
3.1
Pembangunan Algoritma
Carta alir yang dihasilkan oleh Melanie
Imbas QR code untuk menonton video penerangan carta alir ini.
MULA
Setkan senarai L = [3, 7, 2, 9, 6, 4, 1, 5, 8, 10, 11, 13] goo.gl/is6mqU Isytihar pemboleh ubah i, n, T
Setkan i = 0 Setkan n = 12
i < n? Tidak
Ya
Li == T?
Tidak
Ya Papar n
TAMAT
Rajah 3.16 Carta alir yang dihasilkan oleh Melanie
Apabila teknik langkah demi langkah dilakukan, terdapat tiga ralat yang dijumpai dalam pseudokod dan carta alir. Rajah 3.17 dan Rajah 3.18 menunjukkan ralat-ralat yang terdapat pada pseudokod dan carta alir yang dibina oleh Melanie dan Rajah 3.19 dan Rajah 3.20 menunjukkan pseudokod dan carta alir yang telah dibaiki.
3.12 Apakah jenis ralat yang dilakukan oleh Melanie dalam pseudokod dan carta alir ini?
91
Pengesanan ralat pada pseudokod
Input bagi nilai yang dicari, iaitu T = 8 perlu dimasukkan supaya atur cara berhenti apabila nombor 8 dijumpai.
1 Mula 2 Setkan senarai L = [3, 7, 2, 9, 6, 4, 1, 5, 8, 10, 11, 13] 3 Isytihar pemboleh ubah i, n, T 4 Setkan i = 0 Nilai yang perlu dipaparkan ialah 5 Setkan n = 12 T kerana T adalah nilai carian. 6 for i < n 6.1 Jika Li == T 6.1.1 Papar n 6.1.2 Keluar gelung i perlu ditambahkan 1 6.2 Jika tidak supaya item seterusnya 6.2.1 Ulang Langkah 6 dalam senarai akan 6.3 Tamat jika disemak sehingga item 7 Tamat carian dijumpai. Rajah 3.17 Pengesanan ralat pada pseudokod
Pengesanan ralat pada carta alir MULA
Setkan senarai L = [3, 7, 2, 9, 6, 4, 1, 5, 8, 10, 11, 13]
Isytihar pemboleh ubah i, n, T
Input bagi nilai yang dicari, iaitu T = 8 perlu dimasukkan supaya atur cara berhenti apabila nombor 8 dijumpai.
Setkan i = 0 Setkan n = 12
i < n? Tidak
Ya
Li == T? Ya Papar n
TAMAT
i perlu ditambahkan 1 supaya item seterusnya dalam senarai akan disemak sehingga item carian dijumpai.
Nilai yang perlu dipaparkan ialah T kerana T adalah nilai carian.
Rajah 3.18 Pengesanan ralat pada carta alir
92
Tidak
3.1
Pembangunan Algoritma
Pseudokod yang telah dibaiki
3.13
1 Mula 2 Setkan senarai L = [3, 7, 2, 9, 6, 4, 1, 5, 8, 10, 11, 13] 3 Isytihar pemboleh ubah i, n, T 4 Setkan i = 0 5 Setkan n = 12 6 Masukkan satu nilai carian T 7 for i < n 7.1 Jika Li == T 7.1.1 Papar T 7.1.2 Keluar gelung 7.2 Jika tidak 7.2.1 Kira i = i + 1 7.3 Tamat jika 8 Tamat
Adakah teknik semakan meja sesuai digunakan untuk mengesan ralat dalam Contoh 3.11? Jelaskan.
Rajah 3.19 Pseudokod Melanie yang telah dibaiki
Carta alir yang telah dibaiki MULA Setkan senarai L = [3, 7, 2, 9, 6, 4, 1, 5, 8, 10, 11, 13] Isytihar pemboleh ubah i, n, T Setkan i = 0 Setkan n = 12 Masukkan satu nilai carian T
i < n? Tidak
Ya
Li == T?
Tidak
i = i + 1
Ya Papar T
TAMAT
Rajah 3.20 Carta alir Melanie yang telah dibaiki
93
3.14 Dalam Contoh 3.11, apakah yang akan berlaku sekiranya syarat pada langkah 7 dalam pseudokod yang telah dibaiki ditukar kepada “for i Lj + 1 supaya dua 7.2 for j < n – i – 1 item bersebelahan dapat 7.2.1 Jika Lj < Lj + 1 ditukar dan berada dalam 7.2.1.1 temp = Lj urutan menarik. 7.2.1.2 Lj = Lj + 1 7.2.1.3 Lj + 1 = temp 7.2.2 Tamat jika 7.2.3 Kira j = j + 1 7.3 Kira i = i + 1 8 Papar senarai 9 Tamat Rajah 3.23 Pengesanan ralat pada pseudokod
Pengesanan ralat pada carta alir MULA Setkan senarai L = [11, 5, 77, 8, 44, 7] Isytihar pemboleh ubah n, i, j, temp Setkan n = 6 Setkan i = 0 Setkan temp = 0
Tidak
i < n – 1? Ya Setkan j = 0
j < n – i – 1?
Tidak
i = i + 1
Ya
A1
A2
A3
97
A1
A2
A3
Lj < Lj
Syarat yang perlu disemak ialah Lj > Lj + 1 supaya dua item bersebelahan dapat ditukar dan berada dalam urutan menarik. + 1
?
Tidak
Ya temp = Lj Lj = Lj + 1 Lj + 1 = temp j = j + 1
Papar senarai
TAMAT
Rajah 3.24 Pengesanan ralat pada carta alir
Rajah 3.25 dan Rajah 3.26 menunjukkan pseudokod dan carta alir yang telah dibaiki oleh Soon Huat. Pseudokod yang telah dibaiki ralat 1 Mula 2 Setkan senarai L = [11, 5, 77, 8, 44, 7] 3 Isytihar pemboleh ubah n, i, j, temp 4 Setkan n = 6 5 Setkan i = 0 6 Setkan temp = 0 7 for i < n – 1 7.1 Setkan j = 0 7.2 for j < n – i – 1 7.2.1 Jika Lj > Lj + 1 7.2.1.1 temp = Lj 7.2.1.2 Lj = Lj + 1 7.2.1.3 Lj + 1 = temp 7.2.2 Tamat jika 7.2.3 Kira j = j + 1 7.3 Kira i = i + 1 8 Papar senarai 9 Tamat Rajah 3.25 Penambahbaikan pseudokod
98
Pembangunan Algoritma
3.1
Carta alir yang telah dibaiki ralat MULA Setkan senarai L = [11, 5, 77, 8, 44, 7] Isytihar pemboleh ubah n, i, j, temp Setkan n = 6 Setkan i = 0 Setkan temp = 0
Tidak
i < n – 1? Ya Setkan j = 0
j < n – i – 1?
Tidak
i = i + 1
Ya
Lj > Lj
+ 1
?
Tidak
Ya temp = Lj Li = Lj + 1 Lj + 1 = temp j = j + 1
Papar senarai
TAMAT
Rajah 3.26 Penambahbaikan carta alir
99
3.9 Mengesan dan Membaiki Ralat dalam Carta Alir Bucket Sort Nurul mengeluarkan semua wang simpanannya dari sebuah tabung. Wang simpanan Nurul terdiri daripada 30 keping wang syiling yang bernilai 5 sen, 10 sen, 20 sen dan 50 sen. Nurul ingin mengisih kesemua wang syiling tersebut mengikut nilai menaik menggunakan bucket sort. Nurul melukis carta alir seperti yang berikut. Apabila carta alir diuji, Nurul mendapati bahawa carta alir tidak memaparkan senarai yang telah diisih. Bantu Nurul mengesan dan membaiki ralat yang terdapat dalam carta alir yang dilukisnya. Kemudian, lukis semula carta alir yang telah dibaiki. MULA Setkan senarai = [L1, L2, L3, …, L30] Setkan senaraiBaharu[ ] Isytihar pemboleh ubah i, j, n, nB Setkan n = bilangan item dalam senarai Setkan nB = bilangan baldi Wujudkan baldi kosong Masukkan item ke dalam baldi Setkan i = 0
i < n?
Ya
Tidak
i = i + 1
Setkan j = 0
j < nB?
Ya
Tidak Cantumkan dan masukkan item-item ke dalam senaraiBaharu[ ] TAMAT
100
Masukkan senarai[i] ke dalam Baldi
Baldi[j] kosong? Tidak Isih item j = j + 1
Ya
3.1
Pembangunan Algoritma 3.1.5
Pengecaman Corak dalam Algoritma Search dan Sort
Pengecaman corak amat penting dalam pembangunan algoritma kerana pengatur cara boleh mengenal pasti dan memahami corak masalah yang perlu diselesaikan. Kefahaman ini akan memudahkan pengatur cara membina algoritma yang cekap dan berkesan. Di samping itu, pengatur cara boleh membandingkan masalah yang hendak diselesaikan dengan masalah-masalah lain yang serupa dan telah memperoleh penyelesaian. Jika didapati corak masalah yang hendak diselesaikan sama dengan masalah-masalah yang lain, pengatur cara boleh menggunakan penyelesaian yang sedia ada atau menggunakannya sebagai asas untuk membina algoritma yang lebih baik.
Pembelajaran Murid boleh: 3.1.5 Membandingkan algoritma search dan sort melalui pengecaman corak.
Pengecaman corak ialah satu teknik untuk mengenal pasti ciri-ciri, struktur, bentuk input serta output dan sebagainya yang terdapat dalam sesuatu masalah. Pengecaman corak sering melibatkan perbandingan corak antara masalah yang serupa atau sama untuk mencari persamaan dan perbezaan dalam masalahmasalah tersebut. Dalam topik ini, anda akan mengecam dan membandingkan corak bagi algoritma search dan algoritma sort supaya pengertian yang lebih mendalam dapat diketahui. Rajah 3.27 menunjukkan perbandingan antara ciri-ciri algortima search dan sort.
Membandingkan item carian dengan item tertentu dalam senarai.
Pengecaman corak dalam pengkomputeran
goo.gl/EbZPW8
Isihan tamat apabila semua item berada dalam urutan yang betul. Menggunakan senarai
Mencari suatu item dalam senarai.
Algoritma search
Boleh digunakan untuk senarai yang telah disih atau belum diisih.
Algoritma sort
Mengisih item-item dalam senarai mengikut urutan menaik atau menurun.
Menggunakan gelung Digunakan untuk senarai yang belum diisih
Rajah 3.27 Perbandingan ciri-ciri algoritma search dan sort
101
3.10 Kaedah Peta i-Think
Pengecaman Corak dalam Algoritma 1. Teliti dua algoritma berikut.
1
2
3
4 5
Algoritma 1 Wujudkan beberapa buah baldi untuk menyimpan item-item daripada senarai secara sementara. Tentukan julat bagi setiap baldi supaya item-item dapat dimasukkan ke dalam baldi. Masukkan setiap item secara sementara ke dalam baldi berdasarkan julat yang ditetapkan. Isih item-item di dalam setiap baldi. Setelah item-item dalam kesemua baldi diisih, cantumkan item-item tersebut dan masukkan semula ke dalam senarai.
1 2 3 4 5
6
7
Algoritma 2 Pastikan item-item dalam senarai telah diisih mengikut urutan menaik. Lihat item yang berada di tengah senarai. Bandingkan item carian dengan item yang berada di tengah senarai. Jika nilai bagi item carian sama dengan nilai bagi item yang berada di tengah senarai, carian akan dihentikan. Jika nilai item carian kurang daripada nilai item yang berada di tengah senarai, abaikan item di tengah senarai dan item-item selepasnya. Kemudian, lihat pada senarai yang tinggal. Jika nilai item carian lebih daripada nilai item di tengah senarai, abaikan item di tengah senarai dan item-item sebelumnya. Kemudian, lihat pada senarai yang tinggal. Ulang Langkah 2 hingga Langkah 6 sehingga item carian dijumpai atau apabila carian selesai tanpa menjumpai item carian.
2. Lakukan perbandingan antara kedua-dua algoritma ini dan tentukan algoritma yang manakah mewakili search dan sort? 3. Beri justifikasi terhadap jawapan anda. 4. Huraikan persamaan dan perbezaan antara kedua-dua algoritma ini dalam bentuk peta i-Think yang menarik.
Pembelajaran Murid boleh: 3.1.6 Menghasilkan algoritma melibatkan gabungan teknik search dan sort.
102
3.1.6
Algoritma bagi Gabungan Search dan Sort
Dalam kehidupan seharian, adakalanya aktiviti mencari dan mengisih memerlukan gabungan algoritma search dan sort untuk memudahkan penyelesaian masalah. Begitu juga dalam proses membina atur cara untuk menyelesaikan sesuatu masalah, kadangkala gabungan teknik search dan sort perlu digunakan. Bagi masalah atau situasi yang mengaplikasikan teknik search dan sort, pengatur cara perlu memilih gabungan teknik yang sesuai supaya output yang diperoleh adalah seperti yang diingini. Gabungan kedua-dua teknik ini akan mempercepat dan memudahkan proses penyelesaian sesuatu masalah.
3.1
Pembangunan Algoritma
Pembinaan algoritma bagi gabungan teknik search
3.13 dan sort.
Semasa aktiviti penangkapan ikan di laut, apabila pukat dinaikkan ke atas kapal, nelayan akan mencari ikan-ikan berkualiti yang mempunyai nilai dalam pasaran. Ikan-ikan ini akan diasingkan dan dimasukkan ke dalam bakul manakala ikan-ikan yang lain akan dilepaskan semula ke laut. Ikan-ikan yang terdapat di dalam bakul akan diisih mengikut jenisnya. Algoritma bagi carian kualiti ikan dan isihan ikan-ikan mengikut jenis ditunjukkan dalam Rajah 3.28 1. Naikkan pukat ke atas kapal.
Dalam perisian aplikasi pemprosesan perkataan, carian boleh dilakukan dengan lebih pantas, iaitu dengan menekan “Ctrl+F” pada papan kekunci. Anda hanya perlu menaip perkataan yang ingin dicari pada kotak yang disediakan dan komputer akan membuat carian perkataan tersebut.
2. Cari ikan-ikan berkualiti yang mempunyai nilai dalam pasaran. 3. Jika ikan tidak berkualiti yang tidak mempunyai nilai dalam pasaran, lepaskan semula ke laut.
3.15
4. Isih ikan-ikan mengikut jenis. Rajah 3.28 Algoritma carian kualiti ikan dan isihan ikan mengikut jenis
Berdasarkan algoritma dalam Rajah 3.28, proses carian dilakukan terlebih dahulu dan diikuti dengan proses isihan.
Adakah aktiviti dalam Contoh 3.13 boleh dimulakan dengan mengisih ikan mengikut jenis dan kemudian mencari ikan-ikan yang berkualiti?
3.11 Kaedah Home Group dan Colour Group
Algoritma Gabungan Search dan Sort
1. Setiap kumpulan diberikan satu senarai seperti di bawah. Isihkan senarai tersebut mengikut urutan dan seterusnya lakukan carian nombor 13. 16
5
27
13
9
1
6
2. Bincangkan teknik sort yang sesuai digunakan untuk mengisih senarai di atas bersama-sama ahli kumpulan. 3. Selepas melakukan perbincangan, setiap ahli daripada setiap kumpulan akan membentuk kumpulan yang baharu. 4. Kemudian, ahli kumpulan baharu akan melakukan perbincangan mengenai pemilihan teknik search yang sesuai digunakan untuk mencari nombor 13. 103
Pembelajaran Murid boleh: 3.1.7 Menghasilkan algoritma melibatkan gabungan teknik search atau sort.
3.1.7
Algoritma bagi Gabungan Search atau Sort
Selain menggabungkan teknik search dengan teknik sort, gabungan satu teknik carian dengan teknik carian yang lain dan gabungan satu teknik isihan dengan teknik isihan yang lain sering dilakukan untuk menyelesaikan pelbagai jenis masalah dalam kehidupan seharian. Pembinaan algoritma bagi gabungan teknik
Dewey Decimal Classification (DDC)
goo.gl/fFUzmY
DDC adalah sistem klasifikasi yang digunakan secara meluas oleh perpustakaan di seluruh dunia. Sistem ini telah digunakan oleh lebih daripada 138 negara. Sejak 1983, DDC telah diterjemahkan ke dalam 30 bahasa. Oleh sebab DDC ialah sistem klasifikasi yang berbentuk hierarki, maka bukan semua klasifikasi telah ditentukan. Ini bergantung kepada perpustakaan yang menggunakan klasifikasi tersebut.
104
3.14 search.
Naresh ingin mencari senaskhah buku rujukan dalam kategori operasi aritmetik. Perpustakaan sekolah Naresh menggunakan Sistem Perpuluhan Dewey (DDC) untuk mengklasifikasikan buku-buku yang disusun pada rak. Rajah 3.29 menunjukkan sebahagian daripada Penggunaan DDC bagi mencari buku berkategori Operasi. 000 Karya Am 100 Falsafah 200 Agama 300 Sains Kemasyarakatan 400 Bahasa 500 Sains Tulen 600 Teknologi 700 Kesenian 800 Kesusasteraan 900 Geografi dan Sejarah
513 Aritmetik 513.2 Operasi 513.4 Siri 513.5 Sistem Nombor 513.9 Kiraan Cepat
500 Sains Tulen 510 Matematik 520 Astronomi 530 Fizik 540 Kimia 550 Sains Bumi 560 Kaji Fosil 570 Sains Hayat 580 Sains Tumbuhan 590 Sains Haiwan
510 Matematik 511 Prinsip Am 512 Algebra 513 Aritmetik 514 Topologi 515 Analisis 516 Geometri 518 Analisis Berangka 519 Matematik Gunaan
Rajah 3.29 Penggunaan DDC bagi mencari buku-buku berkategori Operasi
3.1
Pembangunan Algoritma
Rajah 3.30 menunjukkan algoritma bagi mencari buku berkategori Operasi. 1. Masuk ke perpustakaan. 2. Lihat carta DDC. 3. Cari nombor rak berlabel 500. SainsTulen. 4. Pergi ke rak berlabel 500. SainsTulen. 5. Cari bahagian berlabel 510. Matematik. 6. Cari bahagian berlabel 513. Aritmetik. 7. Cari bahagian berlabel 513.2 Operasi. 8. Cari buku yang dikehendaki. 9. Tamat. Rajah 3.30 Algoritma carian buku berkategori Operasi
Berdasarkan algoritma di atas, dapat diperhatikan bahawa gabungan dua jenis teknik carian digunakan. Naresh menggunakan binary search untuk mencari rak berlabel 500. SainsTulen kerana terdapat lebih 900 label pada carta DDC. Kemudian, Naresh menggunakan linear search untuk mencari bahagian berlabel 510.Matematik kerana bahagian ini berada di rak pertama bagi label 500. Seterusnya, untuk mencari bahagian berlabel 513.Aritmetik, Naresh menggunakan binary search kerana bahagian ini berada di tengah-tengah label antara 510 hingga 519. Naresh menggunakan linear search untuk mencari bahagian berlabel 513.2.Operasi dan seterusnya mencari buku yang dikehendaki.
3.15 Pembinaan algoritma bagi gabungan teknik sort. Adila ialah seorang pembantu klinik. Dia dikehendaki menyusun fail-fail pesakit yang terdapat di klinik itu bagi memudahkan fail pesakit dicari apabila pesakit datang untuk mendapatkan rawatan. Adila memulakan tugasnya dengan mengisih fail-fail mengikut tahun kelahiran pesakit. Bagi setiap tahun kelahiran, Adila menyusun fail-fail itu mengikut abjad nama pesakit. Rajah 3.31 menunjukkan algoritma bagi isihan fail-fail yang dilakukan oleh Adila. 1. Semak tahun kelahiran yang terdapat pada fail pesakit. 2. Isih fail-fail pesakit dengan memasukkan fail-fail ke dalam beberapa buah kotak mengikut tahun kelahiran. 3. Isih fail-fail yang terdapat di dalam setiap kotak mengikut abjad nama pesakit. Rajah 3.31 Algoritma isihan fail-fail di klinik
Berdasarkan algoritma dalam Rajah 3.31, terdapat gabungan dua isihan yang berlaku dalam proses Adila menyusun fail-fail pesakit. Adila menggunakan bucket sort untuk mengisih fail-fail pesakit mengikut tahun kelahiran kerana pesakit terdiri daripada pelbagai peringkat umur. Kemudian, Adila menggunakan bubble sort untuk mengisih fail-fail pesakit yang berada di dalam setiap kotak mengikut abjad nama pesakit. 105
3.12 Membina Algoritma Gabungan Teknik Search 1. Teliti situasi berikut.
Kaedah Pembentangan Hasil Sendiri
Amira perlu menduduki peperiksaan memasuki sekolah berasrama penuh yang diadakan di dewan D. Terdapat 6 buah dewan yang digunakan untuk peperiksaan. Apabila tiba di dewan D, Amira mencari meja bernombor 38. Di dalam dewan tersebut, terdapat 60 buah meja dan setiap meja dilabelkan dengan nombor 1 hingga 60 dalam urutan menaik. 2. Bersama-sama ahli kumpulan, bincangkan cara-cara untuk membantu Amira mencari dewan D dan seterusnya mencari meja bernombor 38. 3. Bina algoritma bagi gabungan teknik search yang digunakan. 4. Bentangkan hasil dapatan kumpulan di hadapan kelas mengikut giliran.
3.13 Membina Algoritma Gabungan Teknik Sort 1. Teliti situasi berikut.
Kaedah Gallery Walk
Matthew Lucas ialah seorang posmen. Dia dikehendaki menghantar sejumlah surat ke sebuah taman perumahan. Sebelum menghantar surat, tugas Matthew adalah mengasingkan surat-surat itu mengikut rumah yang bernombor ganjil dan genap. Kemudian, Matthew perlu mengisih surat-surat tersebut mengikut urutan menaik 2. Bersama-sama ahli kumpulan, bina algoritma bagi membantu Matthew mengasingkan dan mengisih surat-surat itu menggunakan gabungan teknik sort yang sesuai. 3. Tampalkan hasil kerja kumpulan di atas meja untuk dilihat oleh kumpulan lain. 4. Setiap kumpulan bergerak ke kumpulan lain untuk melihat dan memberikan komen atau pengukuhan berkaitan hasil kerja mereka. 5. Kembali semula kepada kumpulan masing-masing. Kemudian, ceritakan atau laporkan pembelajaran serta pengalaman yang diperoleh. 106
3.1
Pembangunan Algoritma
3.1 1. Terangkan ciri-ciri bagi teknik-teknik yang berikut. (a) Linear search (c) Bubble sort (b) Binary search (d) Bucket sort 2. Diberikan satu senarai seperti berikut.
6
8
10
12
14
16
18
20
Cari nombor 14 dalam senarai di atas menggunakan teknik binary search. Tuliskan pseudokod atau lukiskan carta alir bagi teknik binary search yang digunakan.
3. Cikgu Indra merupakan penyelaras Tingkatan 3. Beliau ditugaskan oleh pengetua untuk menyenaraikan nama murid mengikut peratus markah peperiksaan yang diperoleh. Murid-murid Tingkatan 3 di sekolah beliau adalah seramai 150 orang. Apakah teknik yang paling sesuai yang boleh digunakan oleh beliau? 4. Baca dan teliti pernyataan di bawah.
Pencarian suatu item dalam satu senarai yang mempunyai bilangan item yang banyak dan item-item tersebut berada dalam urutan menaik, teknik binary search lebih sesuai digunakan. Berikan justifikasi anda bagi pernyataan di atas.
5. Teliti senarai abjad berikut.
A
B
C
D
E
F
G
H
(a) Tuliskan pseudokod bagi mencari huruf E menggunakan teknik linear search dan teknik binary search. (b) Berdasarkan pseudokod yang ditulis, gunakan teknik pengecaman corak untuk membandingkan persamaan dan perbezaan antara kedua-dua teknik carian tersebut. 6. Jessica diberikan kad-kad yang bernombor 1 hingga 100 secara rawak. Jessica diminta untuk menyediakan atur cara bagi mengenal pasti nombor-nombor yang mengandungi digit 5. Kesemua kad nombor dengan digit 5 yang diperoleh perlu diisih mengikut urutan menurun. (a) Gabungan teknik carian dan isihan yang manakah sesuai digunakan oleh Jessica untuk mendapatkan kad-kad bernombor dengan digit 5 dan seterusnya mengisih kad-kad tersebut? Berikan alasan anda bagi gabungan teknik yang dipilih. (b) Tuliskan algoritma bagi gabungan teknik yang dipilih untuk menyelesaikan masalah ini. 107
je
Search
Dua teknik
j e n is
men mem ges ba Ralat
Algoritma is uk
me l
da
Carta alir
Search dan sort
ulis en m
pa
a bin em
Pseudokod
Gabungan teknik
PEMBANGUNAN m an i ALOGARITMA ik
Bucket Sort
an
il k
Bubble Sort
as
Sort
ti as
ngh
lam da
Binary Search
Carta alir
Search atau sort
Pseudokod
3 Pada akhir bab ini, saya dapat… mengenal pasti ciri-ciri linear search dan binary search. mengenal pasti ciri-ciri bubble sort and bucket sort. menulis pseudokod dan melukis carta alir yang menunjukkan linear search. menulis pseudokod dan melukis carta alir yang menunjukkan binary search. menulis pseudokod dan melukis carta alir yang menunjukkan bubble sort. menulis pseudokod dan melukis carta alir yang menunjukkan bucket sort. mengesan dan membaiki ralat dalam pseudokod dan melukis carta alir bagi penyelesaian masalah yang melibatkan search. mengesan dan membaiki ralat dalam pseudokod dan melukis carta alir bagi penyelesaian masalah yang melibatkan sort. membandingkan algoritma search dan sort melalui pengecaman corak. menghasilkan algoritma melibatkan teknik search dan sort. menghasilkan algoritma melibatkan teknik search atau sort. 108
Pengecaman corak
me
n is
ingkan band melalui
Ciri-ciri ken al p
Linear Search
3
3.1
Pembangunan Algoritma
3 Soalan Objektif 1. Teknik ini akan mencari dan meletakkan item-item daripada suatu senarai ke dalam kumpulan-kumpulan tertentu sebelum item-item dalam setiap kumpulan tersebut disusun mengikut tertib. A Linear search B Binary search C Bubble sort D Bucket sort 2. Teliti maklumat berikut.
• Senarai mengandungi item yang banyak. • Item-item dalam senarai telah diisih. Apakah teknik yang sesuai digunakan untuk mencari suatu item dalam senarai tersebut? A Linear search B Binary search C Bubble sort D Bucket sort
3. Teliti segmen carta alir di bawah.
i Lj + 1 7.2.1.1 temp = Lj 7.2.1.2 Lj = Lj + 1 7.2.1.3 Lj + 1 = temp 7.2.2 Tamat jika 7.2.3 Kira j = j + 1 8 Papar senarai 9 Tamat
8. Dalam industri penternakan, telurtelur ayam akan diproses mengikut gred atau saiz. Aktiviti ini menggambarkan . A linear search B binary search C bubble sort D bucket sort 9. Cikgu Khor mempunyai satu senarai yang mengandungi markah ujian Asas Sains Komputer bagi 250 orang murid Tingkatan 3. Senarai markah tersebut tidak diisih. Cikgu Khor ingin mencari markah yang terendah dan tertinggi dalam senarai tersebut. Apakah teknik sort dan search yang akan digunakan oleh Cikgu Khor dalam menyelesaikan masalah ini? A Bucket sort dan binary search B Bubble sort dan linear search C Bucket sort dan linear search D Bubble sort dan binary search
Terdapat ralat dikesan dalam pseudokod yang diberikan. Apakah ralat tersebut? A i disetkan kepada 0 sebelum gelung for bermula B i tidak ditambah pada 1 dalam gelung for C j = 0 dalam gelung for D Syarat diuji dari i = 0 hingga n – 1
E-PRAKTIS
Soalan Berstruktur
goo.gl/jDWYiV
1. Natasya ingin mencari kedudukan suatu item yang terdapat dalam satu senarai. Dia menggunakan teknik binary search. Mengapakah Natasya menggunakan teknik tersebut? Berikan pendapat anda berdasarkan ciri-ciri teknik tersebut. 2. Anda diberikan satu senarai [epal, limau, anggur, duku, ciku]. Anda diminta untuk mengisih item-item dalam senarai tersebut mengikut urutan menaik berdasarkan abjad. Apakah teknik isihan yang akan anda gunakan? Berikan justifikasi anda. 3. Huraikan persamaan dan perbezaan bagi linear search dan binary search. 110
3.1
Pembangunan Algoritma
4. Nurin menerima satu pseudokod bagi isihan item-item dalam senarai mengikut urutan menaik menggunakan bubble sort yang tidak lengkap daripada Alias. Nurin telah mengenal pasti segmen kod yang tidak lengkap berada pada baris ke-7. Bantu Nurin melengkapkan pseudokod itu. 1 Mula 2 Setkan senarai L = [70, 60, 32, 65.5, 25, 44, 30.7, 85] 3 Isytihar pemboleh ubah i, j, n, temp 4 Setkan n = bilangan item dalam senarai L 5 Setkan i = 0 6 Setkan temp = 0 7 for i < n – 1 7.1 Setkan j = 0 7.2 for j < n – i – 1
8 Papar senarai 9 Tamat
Soalan Penyelesaian Masalah 1. Teliti jadual berikut. Indeks
0
1
2
3
4
Item
30
22
33
55
42
(a) Tentukan teknik isihan yang sesuai untuk mengisih item-item dalam senarai di atas mengikut urutan menaik dan tuliskan algoritma bagi isihan tersebut. (b) Tuliskan pseudokod atau lukiskan carta alir untuk menunjukkan proses pengisihan tersebut. 2. Batrisyia menggunakan satu teknik carian untuk mencari nilai 24 dalam senarai di bawah. 3
7
10
15
24
36
46
72
90
Langkah-langkah yang digunakan adalah seperti berikut. Langkah 1
4
3
4
7
10
15
24
36
46
72
90
Langkah 2
24
36
46
72
90
Langkah 3
24
36
Berdasarkan langkah-langkah di atas, tuliskan pseudokod atau lukiskan carta alir untuk mewakili teknik carian tersebut.
3. Tulis satu aplikasi yang boleh anda hasilkan menggunakan teknik search dan sort. Terangkan secara ringkas tentang aplikasi tersebut serta tulis algoritma bagi aplikasi itu. 111
BAB
4
KOD ARAHAN ARAHAN
Penggunaan pangkalan data dan kod arahan dalam sistem komputer dan peranti elektronik pintar telah menjadikan urusan dalam pelbagai bidang dapat dilaksanakan dengan pantas dan efisien. Selain itu, banyak masa boleh dijimatkan malah produktiviti juga dapat ditingkatkan. Contohnya, mesin-mesin automatik dan mobile apps membantu menyenangkan tugas dan menyelesaikan masalah manusia dengan mudah.
4.1 Pangkalan Data dan SQL 4.2 Struktur Kod Arahan
Pasar Raya Harga barangan boleh disemak dengan mudah dan cepat dengan hanya mengimbas kod bar pada mesin penyemak harga.
Carian Istilah Carian Istilah ialah aplikasi yang dibangunkan untuk memberikan maklumat istilah dengan pantas. Sumber kepada hasil carian adalah berasaskan https://prpm.dbp.gov.my
Hospital / Bank / Pejabat Pos Penggunaan sistem giliran menjadi popular di tempat-tempat awam seperti hospital, bank dan pejabat pos membolehkan pesakit atau pelanggan menunggu giliran masing-masing dengan tenang.
112
Tonton video ini untuk mengetahui tentang gambaran Bab 4.
goo.gl/dq7tqV
Perkhidmatan Telefon Setiap penerimaan atau panggilan telefon yang anda lakukan akan direkodkan untuk kegunaan pada masa hadapan.
Penggunaan Pangkalan Data dan Kod Arahan Dalam Kehidupan Seharian
Juruwang Berautomatik (Automated teller machine) Mesin berkomputer yang berfungsi sebagai juruwang dalam urusan perbankan membenarkan pelanggan menikmati perkhidmatanperkhidmatan perbankan pada bila-bila masa.
Pejabat Sistem kehadiran dengan pengesanan cap jari telah digunakan secara umum di pejabat bagi memastikan hanya individu yang terlibat sahaja boleh memasuki pejabat.
• Atribut • Entiti • Function • Kekardinalan • Kekunci asing • Kekunci primer • Pangkalan data • Procedure • Query • SQL
113
4.1
PANGKALAN DATA DAN SQL
Semasa TMK Tahun 5, anda telah mempelajari data dalam pangkalan data terdiri daripada beberapa jenis seperti teks, nombor dan tarikh.
Data memainkan peranan yang penting dalam proses membuat keputusan. Data digunakan secara meluas untuk menyelesaikan sesuatu masalah. Data dianggap sebagai aset penting bagi sesebuah organisasi. Kejayaan sesebuah organisasi bergantung kepada kebolehannya untuk memperoleh data yang tepat, mengurus data dengan cekap dan menggunakan data untuk membuat analisis dengan tepat. Walau bagaimanapun, data yang belum diproses kepada maklumat adalah tidak bermakna. Maklumat adalah hasil daripada pengumpulan, pemprosesan dan penganalisaan data yang boleh digunakan untuk membuat sesuatu keputusan. Maklumat yang dihasilkan akan lebih bermakna dan mudah difahami oleh setiap individu. Rajah 4.1 menunjukkan hubungan antara data dan maklumat. MAKLUMAT
DATA
Pentadbir pangkalan data bertanggungjawab untuk memastikan pangkalan data sentiasa berfungsi dan terkini. Penganalisis pangkalan data bertanggungjawab untuk menganalisis dan membuat laporan bagi data-data dalam pangkalan data.
Nama: Bunga Raya Kumpul Bunga Raya Bunga Sepatu
Proses Analisis
Hibiscus Hibiscus Rosasinensis 28 Julai 1960
Nama Tradisional: Bunga Sepatu Nama dalam Bahasa Inggeris: Hibiscus Nama Saintifik: Hibiscus Rosasinensis Tarikh Pengisytiharan sebagai Bunga Kebangsaan: 28 Julai 1960
Rajah 4.1 Hubungan antara data dan maklumat
Pembelajaran Murid boleh: 4.1.1 Menerangkan maksud dan penggunaan: (i) Pangkalan Data (ii) Structured Query Language (SQL)
114
4.1.1
Maksud dan Penggunaan Pangkalan Data dan Structured Query Language (SQL)
(i) Pangkalan data Pangkalan data ialah tempat pengumpulan dan penyimpanan data secara berpusat bagi sistem maklumat yang berasaskan komputer. Pangkalan data juga merupakan koleksi data yang saling berhubung antara satu sama lain yang disimpan tanpa berlaku pengulangan data yang tidak dikehendaki. Pangkalan data dapat memudahkan data dan maklumat untuk disimpan, dicapai atau dikemas kini.
4.1
Pangkalan Data dan SQL
Pengurusan data dalam sesebuah organisasi terbahagi kepada dua cara, iaitu dengan menggunakan sistem fail atau sistem pangkalan data. Sistem fail Terdapat dua jenis sistem fail yang digunakan, iaitu sistem fail secara manual dan sistem fail elektronik. Rajah 4.2 menunjukkan ciri-ciri sistem fail secara manual dan elektronik dalam bentuk peta pemikiran i-THINK. Sistem pangkalan data Konsep pangkalan data muncul hasil daripada keperluan untuk membina sistem pemprosesan data yang cekap bagi menyokong keperluan sesebuah organisasi. Berbanding dengan sistem fail, pangkalan data bukan sekadar sistem pemprosesan fail elektronik. Pangkalan data menyatupadukan koleksi data yang terkandung dalamnya untuk memudahkan penyimpanan, pemprosesan, capaian dan keselamatan data. Rajah 4.3 menunjukkan fungsi, kebaikan dan contoh kegunaan sistem pangkalan data.
Fail kertas disimpan dalam kabinet fail
Capaian ke atas data mengambil masa yang lama
Rekod sukar diubah
Data disimpan dalam fail kertas
Sistem Fail Secara Manual
Ruang yang besar diperlukan untuk menyimpan fail
Pangkalan data yang pertama telah diperkenalkan pada tahun 1960. Sistem pangkalan data ini dikenali sebagai SABRE System yang digunakan oleh International Business Machines (IBM) untuk membantu American Airlines bagi mengatasi masalah berkenaan data penempahan penerbangan.
Menggunakan komputer
Tempat menyimpan data
Data direkod dalam fail komputer
Data disimpan dalam peranti storan komputer
Sistem Fail Secara Elektronik
Capaian ke atas data memakan masa yang singkat
Rekod senang diubah
Rajah 4.2 Ciri-ciri sistem fail secara manual dan elektronik
115
SISTEM PANGKALAN DATA Projek pendaratan Apollo di bulan menggunakan pangkalan data dikenali sebagai Information Management System (IMS) yang diperkenalkan pada tahun 1968.
Fungsi
Kebaikan
Contoh
• Membina sistem pemprosesan data yang cekap • Menyepadukan koleksi data
• Memudahkan capaian, pengurusan dan pengemaskinian data • Mengelakkan pengulangan data • Menjaga integriti data • Menjaga keselamatan data
• Penggunaan Sistem Inventori Barangan di pasar raya • Penggunaan Sistem Analisis Peperiksaan Sekolah (SAPS) untuk semua sekolah di Malaysia
Pengurusan pangkalan data aplikasi media sosial.
Rajah 4.3 Fungsi, kebaikan dan contoh kegunaan sistem pangkalan data goo.gl/rpffSf
Rajah 4.4 menunjukkan paparan laman sesawang Sistem Analisis Peperiksaan Sekolah (SAPS) bagi Menu Semakan Ibu Bapa. Bagaimanakah data-data yang disimpan di dalam pangkalan data ini dapat dicapai?
KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA Pendidikan Berkualiti Insan Terdidik Negara Sejahtera
SISTEM ANALISA PEPERIKSAAN SEKOLAH (SAPS)
SEMAK SLIP PEPERIKSAAN PELAJAR SILA HUBUNGI PIHAK SEKOLAH UNTUK MENGETAHUI TARIKH SEMAKAN KEPUTUSAN PEPERIKSAAN
SAPS Semakan Ibu Bapa merupakan pangkalan data interaktif yang merangkumi lebih 10,000 sekolah rendah dan sekolah menengah di Malaysia. Sistem ini memudahkan perkongsian maklumat dan data antara pihak sekolah dan ibu bapa atau penjaga muridmurid.
116
LANGKAH 1 : CARIAN MURID SILA MASUKKAN NOMBOR SIJIL LAHIR/ KAD PENGENALAN PELAJAR (TANPA “-” ATAU “SPACE”)
No KP / Sijil Lahir
:
Cari
LANGKAH 2 : CARIAN SEKOLAH SILA MASUKKAN MAKLUMAT SEKOLAH PELAJAR, SEKOLAH TERKINI ATAU SEBELUM INI
Negeri
:
-PILIH NEGERI-
Nama Sekolah
:
Cari di Sini
Semak
Rajah 4.4 Sistem Analisis Peperiksaan Sekolah (SAPS) merupakan satu pangkalan data yang mampu menyimpan data murid-murid sekolah di Malaysia
4.1
Pangkalan Data dan SQL
Rajah 4.5 menunjukkan kebaikan evolusi dari sistem fail kepada sistem pangkalan data. Sistem Fail
Sistem Pangkalan Data
Capaian ke atas data tidak boleh dilakukan secara serentak dan lambat
Data boleh dicapai oleh semua pihak secara serentak dalam masa yang singkat
Evolusi Sistem Fail Kepada Sistem Pangkalan Data
Keselamatan data tidak terjamin Berlaku pengulangan data Perkongsian data adalah terhad
Mempunyai kata laluan yang khusus dan sandaran data yang mantap Kawalan data secara berpusat menjadikan perulangan data yang sama dapat dielakkan Data dapat dikongsi dengan semua pihak yang terlibat secara efisien
Rajah 4.5 Evolusi sistem fail kepada sistem pangkalan data
(ii) Structured Query Language (SQL) Capaian data dan maklumat dalam pangkalan data dilakukan melalui penggunaan bahasa pengaturcaraan seperti Structured Query Language (SQL). SQL ialah bahasa pengaturcaraan aras tinggi generasi keempat yang ringkas dan mudah untuk dibaca serta mempunyai arahan-arahan yang terhad. SQL digunakan untuk menyimpan, memanipulasi dan mendapatkan data daripada pangkalan data. SQL dapat berinteraksi dengan pangkalan data secara mudah. Oleh itu, SQL digunakan secara meluas dalam aplikasi yang melibatkan penggunaan pangkalan data. Bahasa pengaturcaraan mempunyai sintaks tertentu begitu juga dengan SQL. Antara pernyataan SQL yang akan anda pelajari ialah SELECT… FROM, SELECT…WHERE dan SELECT…ORDER BY.
SQL tidak sensitif huruf. Kata kunci SQL boleh ditulis dalam huruf besar atau huruf kecil. Maksudnya, SELECT * FROM abc sama kesannya dengan select * from abc
4.1 Nyatakan perbezaan-perbezaan antara sistem fail dan sistem pangkalan data.
117
Pembelajaran Murid boleh: 4.1.2 Menyenaraikan entiti dan atribut berdasarkan situasi dalam suatu masalah.
Entiti dan Atribut
4.1.2
Pangkalan data boleh wujud dalam pelbagai jenis organisasi. Namun begitu, reka bentuk pangkalan data mungkin berbeza antara organisasi yang lain. Hal ini disebabkan setiap organisasi mempunyai entiti-entiti dengan atribut-atribut yang berlainan. Rajah 4.6 menunjukkan komponen dalam pangkalan data.
Entiti dan atribut sebuah pangkalan data
Entiti
• • • • • •
Satu kumpulan objek yang sama jenis Bersifat unik Wujud dalam persekitaran, iaitu tempat di mana pangkalan data berada atau tempat di mana anda hendak membangunkan pangkalan data Contoh entiti: orang, tempat atau benda Mempunyai data mengenainya yang boleh dikutip dan disimpan Diwakili oleh simbol segi empat dalam gambar rajah perhubungan entiti
Atribut
• • • •
Menerangkan ciri-ciri entiti Mempunyai satu atau lebih ciri Merupakan lajur dalam jadual pangkalan data Diwakili oleh bentuk bulatan bujur dalam gambar rajah perhubungan entiti
Komponen Pangkalan Data
goo.gl/PPpsgg
4.2 Nyatakan entiti dan atribut-atribut yang wujud dalam persekitaran pusat sumber sekolah.
Rajah 4.6 Komponen dalam pangkalan data
ENTITI
ATRIBUT Nama ID_Murid
Entiti dan atribut diwakili oleh simbol piawai seperti berikut:
MURID
Tarikh_Lahir Kelas Nama_Bapa Nama_Ibu
Rajah 4.7 Hubungan antara entiti dan atribut
118
4.1
Pangkalan Data dan SQL
4.1
Rajah 4.8 menunjukkan lakaran entiti-entiti bagi persekitaran bilik darjah dengan menggunakan simbol yang betul.
MURID
GURU
PERALATAN
Rajah 4.8 Lakaran entiti-entiti bagi persekitaran bilik darjah
4.2
Rajah 4.9 menunjukkan lakaran entiti dan atribut-atribut bagi persekitaran makmal komputer dengan menggunakan simbol yang betul. Model
Jenama
KOMPUTER
Nombor_Siri
Buatan
Rajah 4.9 Lakaran entiti dan atribut-atribut bagi persekitaran makmal komputer
4.3
Rajah 4.10 menunjukkan lakaran dua entiti dan atribut-atribut bagi persekitaran kantin sekolah dengan menggunakan simbol yang betul. Nombor_ Telefon
Nama
Jenis_ Makanan
PEKERJA
Alamat
MAKANAN
Harga
Rajah 4.10 Lakaran entiti dan atribut-atribut bagi persekitaran kantin sekolah
119
Dalam pangkalan data hubungan, setiap entiti diwakili oleh satu jadual (juga disebut jadual hubungan). Setiap jadual hubungan terdiri daripada beberapa lajur yang dikenali sebagai medan. Setiap lajur atau medan pula mewakili satu atribut. Setiap baris dalam entiti mewakili satu rekod bagi seorang murid. Satu rekod mengandungi data bagi setiap atribut yang ada dalam entiti. Jadual 4.1 menunjukkan perwakilan entiti murid dan atributnya dalam pangkalan data hubungan. Jadual 4.1 Perwakilan entiti dan atribut dalam pangkalan data hubungan
Rekod
Atribut (lajur atau medan)
ID_Murid
Nama
Tarikh_ Lahir
Jantina
Bangsa
2016020
Lee Yong Yong
4.10.01
Lelaki
Cina
12, Jln. Labu Jaya, Seremban
2016059
Maniam a/l Manikam
8.3.01
Lelaki
India
30, Jln. Manis, Seremban
2016321
Zulkifli bin Zamani
12.2.01
Lelaki
2016288
Elizabeth Paul
30.4.01 Perempuan
Alamat
Melayu 7, Jln. Ampang, KL Dusun 82, Lrg Belimbing 2, Tmn ABC
4.1
Aktiviti Berpasangan
Kaedah Think-Pair-Share
Kenal Pasti Entiti dan Atribut-atribut
1. Kaji jadual di bawah. Kenal pasti dan lakarkan entiti dan atribut-atribut berdasarkan data dalam jadual. MURID
No_Daftar 1111 1112 1113 1114
Nama_Murid AKASHAH BIN ZAINAL KIRTHANA A/P MUTHU LEE CHONG ZHE YAP MEI LING
Kategori LELAKI 1 PEREMPUAN 1 LELAKI 2 PEREMPUAN 2
Rumah_Sukan GARUDA HELANG RAJAWALI KASAWARI
2. Kongsikan idea lakaran-lakaran yang telah dibuat bersama-sama rakan anda. 3. Bentangkan hasil lakaran kepada semua murid di dalam kelas. 4. Berdasarkan perbentangan, murid diminta menghasilkan lakaran yang mempunyai dua entiti dalam persekitaran kedai runcit.
120
4.1
Pangkalan Data dan SQL 4.1.3
Kekunci Primer dan Kekunci Asing
Entiti mengandungi rekod-rekod. Setiap baris dalam satu entiti merupakan satu rekod. Rekod merupakan himpunan atribut yang berhubungan antara satu sama lain. Rajah 4.11 menunjukkan dua jenis kekunci dalam sistem pangkalan data.
Primer
• • •
Atribut dengan nilai unik Tidak boleh mengandungi data yang berulang/sama/ditinggalkan kosong (null) Digunakan untuk mengenal pasti rekod
dalam jadual • Setiap entiti mempunyai sekurang-kurangnya satu kekunci primer
Kekunci
Asing
• • • •
Atribut dalam satu jadual hubungan Atribut yang merupakan kekunci primer bagi satu jadual hubungan yang lain Mengaitkan dua atau lebih entiti yang mempunyai hubungan Mengaitkan rekod-rekod dari dua atau lebih daripada jadual yang mempunyai hubungan
Pembelajaran Murid boleh: 4.1.3 Mengenal pasti dan menerangkan kekunci primer dan kekunci asing.
Kekunci primer dan kekunci asing sebuah pangkalan data
goo.gl/jQvzhc
Rajah 4.11 Dua jenis kekunci dalam sistem pangkalan data
Rajah 4.12 menunjukkan kepentingan kekunci primer dalam satu sistem pangkalan data.
Mengelakkan pertindihan rekod lama dan baharu
Memelihara integriti data
Kepentingan Kekunci Primer
Menjimatkan ruang storan komputer
Memberi nilai unik untuk simpanan data
Kekunci primer kebiasaannya terletak pada medan pertama sebelah kiri jadual manakala kekunci asing terletak pada medan kedua selepas kekunci primer.
4.3 Bolehkah wajah anda dijadikan sebagai kekunci primer? Berikan alasan kepada jawapan anda.
Rajah 4.12 Kepentingan kekunci primer
121
4.4
Pengenalpastian kekunci primer dan kekunci asing bagi entiti-entiti BUTIR_MURID dan BUTIR_PENJAGA.
BUTIR_MURID
Nama
Jantina
DENISH RAIMI BIN MALIK TAN CHEN HONG NURUL AIN BINTI AHMAD PRIYA DAVID ARUL A/L PARAM RACHEL LIM YEE LING
LELAKI LELAKI PEREMPUAN PEREMPUAN LELAKI PEREMPUAN
ID_Murid + + + + + +
T 17-1 24 T 1 7-1 2 5 T 17-1 82 T 1 7-201 T 1 7-202 T 1 7-2 2 5
Kaum MELAYU CINA MELAYU INDIA INDIA CINA
Agama ISLAM BUDDHA ISLAM KRISTIAN HINDU KRISTIAN
Rajah 4.13 Entiti BUTIR_MURID BUTIR_PENJAGA
No_Daftar 1111 1112 1113 1114 1115 1116
ID_Murid T 1 7-1 2 5 T 1 7-201 T 1 7-2 2 5 T 1 7-1 24 T 1 7-1 82 T 1 7-202
Nama_Ibu YEOH MIN LI DIYVA A/P SAMY GAN PUI MUI SITI NOOR BINTI ALI SARAH BINTI HASSAN KARISHMA A/P SIVA
Nama_Bapa TAN TZE SOOK DAVID THOMAS RICHARD LIM KAH PEW MALIK BIN RASHID AHMAD BIN RAHMAN PARAM A/L GOPAL
No_Telefon 009-1234567 009-7654321 009-1122334 009-2211334 009-3322115 009-4433115
Rajah 4.14 Entiti BUTIR_PENJAGA
Penyelesaian: Entiti BUTIR_MURID : Kekunci primer ialah ID_Murid Entiti BUTIR_PENJAGA : Kekunci primer ialah No_Daftar Kekunci asing ialah ID_Murid
4.4 Anda telah diberikan satu borang yang mengandungi maklumat seperti nama, jantina, kaum, alamat rumah dan nombor telefon. Pada pendapat anda, manakah yang paling sesuai untuk dijadikan kekunci primer?
122
4.1
Pangkalan Data dan SQL
4.2 Eksplorasi Kekunci Primer dan Kekunci Asing
Kaedah Three Stray One Stay
1. Teliti pernyataan di bawah.
Puan Ainie menghadapi masalah untuk menyediakan senarai nama murid yang mengambil bahagian dalam acara sukan tahunan berdasarkan rumah sukan dan kategori. Dua entiti yang akan digunakan ialah MURID dan RUMAH_SUKAN. 2. Kenal pasti atribut-atribut yang sesuai bagi entiti MURID dan RUMAH_SUKAN. 3. Tulis atribut yang boleh dijadikan kekunci primer dan kekunci asing bagi kedua-dua entiti. 4. Catatkan dapatan anda dalam bentuk jadual hubungan pada kertas putih bersaiz A3. 5. Seorang murid daripada setiap kumpulan dilantik sebagai ketua kumpulan. 6. Ketua kumpulan akan membuat pembentangan kepada semua murid manakala ahli kumpulan yang lain perlu bergerak untuk melihat hasil kerja kumpulan-kumpulan yang lain. 7. Ulang langkah 6 sehingga semua ahli kumpulan telah mendengar pembentangan daripada ketua kumpulan yang lain.
Terdapat perbezaan antara kekunci primer dan kekunci asing. Aspek
Kekunci primer
Kekunci asing
Input
Tidak boleh menerima nilai kosong (null)
Boleh menerima beberapa nilai kosong (null)
Bilangan kekunci dalam jadual
Satu sahaja
Boleh lebih daripada satu
123
4.1.4
Pembelajaran Murid boleh: 4.1.4 Mengenal pasti dan menjelaskan kekardinalan (cardinality) antara entiti dalam hubungan: (i) one to one (1:1) (ii) one to many (1:M)
Kekardinalan (Cardinality) antara Entiti dalam Hubungan
Kekardinalan merujuk kepada perhubungan antara entiti-entiti dalam satu pangkalan data. Terdapat beberapa jenis kekardinalan yang digunakan untuk menghubungkan satu entiti dengan satu entiti yang lain. Ini termasuklah kekardinalan one to one (1:1) dan one to many (1:M). Perhubungan antara dua entiti lazimnya diwakili dengan menggunakan kata kerja. Dalam gambar rajah perhubungan entiti (Entity Relationship Diagram – ERD), hubungan dilukis dengan simbol rombus. Jadual 4.2 menunjukkan penerangan untuk jenis-jenis kekardinalan berserta contoh.
Jadual 4.2 Penerangan untuk jenis-jenis kekardinalan berserta contoh
Kekardinalan one to one (1:1) atau dikenali hubungan satu-ke-satu Satu entiti yang berhubung dengan hanya satu entiti yang lain dan sebaliknya. Contoh: Seorang pengetua akan menguruskan sebuah sekolah dan sebuah sekolah akan hanya mempunyai seorang pengetua. Rajah berikut menunjukkan gambar rajah perhubungan entiti (ERD) antara satu entiti dengan satu entiti. PENGETUA
1
1
mengurus
SEKOLAH
Dalam pangkalan data hubungan, ini bermaksud setiap rekod dalam satu jadual mempunyai hubungan dengan satu rekod sahaja dalam jadual yang lain, dan sebaliknya. PENGETUA
No_Pegawai A12340 A12341 A12342 A12343 A12344
Nama
Kod_Sekolah
NORIAH BINTI ZAKI JOHARI BIN ABD SAMAD THANABALAN A/L SIVAM ZAHRAA BINTI ZAINAL LIM BENG HENG
AAA5678 AAA5679 AAA5680 AAA5681 AAA5682
SEKOLAH
Kod_Sekolah
No_Pegawai
AAA5678 AAA5679 AAA5680 AAA5681 AAA5682
A12340 A12341 A12342 A12343 A12344
Nama SMK BUNGA ORKID SMK SERI ANGKASA SMK SETIA SMK PERDANA SMK BITARA
Satu rekod daripada entiti PENGETUA hanya akan mempunyai kekardinalan (1:1) dengan satu rekod daripada entiti SEKOLAH.
124
Bilangan_Guru 46 90 60 57 82
Bilangan_Murid 594 1188 767 713 1069
4.1
Pangkalan Data dan SQL
Kekardinalan one to many (1:M) atau dikenali hubungan satu-ke-banyak Satu entiti yang mempunyai hubungan dengan satu atau lebih entiti yang lain. Contoh: Seorang murid dapat meminjam banyak buku tetapi sebuah buku hanya boleh dipinjam oleh seorang murid sahaja. Rajah berikut menunjukkan perhubungan antara satu entiti dengan lebih daripada satu entiti yang lain.
MURID
1
M
meminjam
BUKU
Dalam pangkalan data hubungan, ini bermaksud setiap rekod dalam sesuatu jadual mempunyai hubungan dengan satu atau lebih daripada satu rekod dalam jadual yang lain, dan sebaliknya. MURID
ID_Murid PSS001 PSS002 PSS003 PSS004 PSS005
Nama NUR ATHIRAH BINTI AZMI ADAM AQIL BIN ISMAIL WONG SOO LEE NITHIAN A/L KOLANTHAI DHIA ARISSA BINTI RAHIM
Jantina
Nama_Kelas
PEREMPUAN LELAKI PEREMPUAN LELAKI PEREMPUAN
3 ANGGERIK 3 ANGGERIK 3 ANGGERIK 3 BAKAWALI 3 BAKAWALI
BUKU
Kod_Buku A101 A102 BF101 BF102 F101 F102
Judul
ID_Murid
ISBN
Buku Teks KSSM Bahasa Melayu Tingkatan 2 Buku Teks KSSM Pendidikan Moral Tingkatan 2 Buku Teks KSSM Sains Tingkatan 2 Buku Teks KSSM Matematik Tingkatan 2 Buku Teks KSSM Sejarah Tingkatan 2 Buku Teks KSSM Ekonomi Tingkatan 4
PSS001 PSS003 PSS005 PSS004 PSS002 PSS002
9789834916466 9789834916497 9789671447260 9789672031055 9789834916473 9789833485109
Tarikh_Pinjaman 15/1/2018 15/1/2018 15/1/2018 15/1/2018 15/1/2018 15/1/2018
Satu rekod daripada entiti MURID hanya akan mempunyai hubungan (1:M) dengan satu atau lebih rekod daripada entiti BUKU.
Selain dua jenis kekardinalan yang telah anda pelajari, masih terdapat satu jenis lagi kekardinalan, iaitu many to many (M:N).
125
4.5
Lakaran jenis kekardinalan dalam lukisan gambar rajah perhubungan entiti bagi situasi-situasi berikut.
(a) Seorang guru menjadi guru kelas bagi satu kelas sahaja. (b) Seorang murid boleh mendaftar lebih daripada satu acara sukan. Penyelesaian: (a) Jenis kekardinalan ialah one to one (1:1) GURU
1
mengurus
1
KELAS
(b) Jenis kekardinalan ialah one to many (1:M) MURID
1
mendaftar
M
ACARA
4.3 Jejaki Kekardinalan
Kaedah Gallery Walk
1. Teliti pernyataan-pernyataan di bawah. Berdasarkan syarat pada setiap pernyataan, lakukan aktiviti yang seterusnya.
Murid yang mengambil mata pelajaran Asas Sains Komputer telah diminta oleh guru mereka untuk menyediakan folio digital tentang pangkalan data. Semua murid perlu mematuhi syarat-syarat berikut: (a) Setiap murid perlu menyiapkan satu tugasan. (b) Setiap murid boleh merujuk kepada pelbagai jenis sumber untuk mendapatkan maklumat. (c) Guru menyemak folio yang dihantar oleh semua murid.
2. Kenal pasti jenis kekardinalan bagi setiap pernyataan. 3. Sediakan satu peta pemikiran i-THINK untuk: (a) Mengkategorikan jenis kekardinalan. (b) Melukis rajah perhubungan entiti (ERD) mengikut kategori di 3 (a). 4. Seorang ahli daripada setiap kumpulan dilantik sebagai pembentang. 5. Setiap pembentang harus berada berhampiran meja masing-masing untuk membuat pembentangan manakala ahli-ahli kumpulan yang lain akan bergerak untuk melihat hasil kerja kumpulan yang lain. 6. Ulang langkah 5 sehingga semua kumpulan telah mendengar pembentangan daripada kumpulan yang lain. 126
4.1
Pangkalan Data dan SQL 4.1.5
Membina Pangkalan Data
Pangkalan data dibina dengan menggunakan perisian sistem pengurusan pangkalan data atau lebih dikenali sebagai DBMS (Database Management System). Satu contoh perisian DBMS ialah Microsoft Access. Perisian ini dilengkapi dengan berbagai-bagai alat perisian (software tools) bagi memudahkan pembangunan, pengurusan dan penyelenggaraan pangkalan data hubungan (relational database).
Pembelajaran Murid boleh: 4.1.5 Membina pangkalan data yang terdiri daripada: (i) entiti (table) (ii) atribut(field) (iii) hubungan
Jadual 4.3 menunjukkan objek-objek pangkalan data Microsoft Access yang wujud dan penerangan tentang kegunaan objek-objek ini.
Microsoft’s SQL Server, Oracle, Informix, DB2, Sybase, Postgress dan MySQL boleh digunakan untuk membangunkan pangkalan data.
4.5 Anda telah mengetahui bahawa Microsoft Access merupakan salah satu aplikasi DBMS. Berikan contoh aplikasi DBMS selain Microsoft Access dengan menyatakan kelebihan aplikasi tersebut.
Jadual 4.3 Objek-objek pangkalan data dalam perisian aplikasi Microsoft Access
Jenis objek Jadual (Table)
Penerangan tentang kegunaan objek • Satu entiti diwakili oleh satu jadual. Atribut-atribut entiti yang berkenaan disimpan dalam lajur (atau medan) pada jadual. • Menyimpan data mengikut baris. Setiap baris data dipanggil satu rekod.
• Meminta data yang tertentu daripada satu atau lebih daripada satu jadual. Pertanyaan • Data yang diperoleh boleh dicetak atau dipaparkan. (Query) • Data yang dipaparkan boleh dibuat perubahan.
Borang (Form)
• Merupakan antara muka antara pengguna dan komputer. • Memudahkan kemasukan data. • Memaparkan data daripada satu atau lebih daripada satu jadual dalam bentuk selain daripada baris dan lajur. • Memaparkan data daripada pertanyaan. • Mengubah data yang dipaparkan melalui satu borang. • Mengubah, melihat atau memasukkan data.
Laporan (Report)
• Menyediakan laporan berdasarkan data dalam satu atau lebih daripada satu jadual entiti atau berdasarkan satu pertanyaan. • Laporan boleh dicetak atau menganalisis data. 127
Pangkalan data dibina berdasarkan beberapa langkah. Rajah 4.15 menunjukkan langkahlangkah untuk membina pangkalan data berdasarkan situasi berikut: SMK Sinar Gemilang mengalami masalah untuk mendapatkan analisis keputusan peperiksaan murid-murid di sekolah tersebut dengan cepat kerana markah murid-murid perlu dikira secara manual. Bagi menyelesaikan masalah ini, anda bercadang untuk menghasilkan Sistem Maklumat Peperiksaan atau dikenali sebagai SisMaP. Langkah 1: Tentukan tujuan pembinaan pangkalan data • untuk menghasilkan analisis keputusan peperiksaan dengan cepat
Langkah 3: Menentukan atribut yang diperlukan bagi SisMaP • atribut-atribut bagi entiti MURID ialah ID_Murid, Nama_Murid, Jantina, Kaum, Nama_Kelas, Nama_Guru_ Kelas • atribut-atribut bagi entiti MARKAH ialah ID_Markah, ID_Murid, BM, BI, Sn, Mate, Sej, Geo, ASK
Langkah 2: Menentukan entiti yang diperlukan oleh SisMaP • entiti MURID • entiti MARKAH
Langkah 4: Menentukan hubungan dan kekardinalan yang diperlukan bagi SisMaP • Entiti MURID Kekunci primer: ID_Murid • Entiti MARKAH Kekunci primer: ID_Markah Kekunci asing: ID_Murid • Kekardinalan Hubungan one to many (1:M)
Langkah 5 : Menghasilkan pangkalan data SisMaP • Jadual Membina dua jadual berdasarkan entiti MURID dan entiti MARKAH • Borang Membina dua borang berdasarkan jadual bagi entiti MURID dan entiti MARKAH • Pertanyaan (Query) Membina beberapa pertanyaan (Query) berdasarkan entiti MURID dan entiti MARKAH menggunakan SQL • Laporan Menghasilkan laporan berdasarkan hasil pertanyaan (Query) Rajah 4.15 Langkah-langkah pembinaan pangkalan data
4.6 Pangkalan data yang menghasilkan sistem maklumat yang efisien direka bentuk melalui beberapa fasa. Nyatakan fasa-fasa dalam pembangunan sistem maklumat.
128
4.1
Pangkalan Data dan SQL
Capaian kepada perisian aplikasi Microsoft Access Langkah 1 Lancarkan perisian aplikasi Microsoft Access dan pilih pangkalan data yang kosong.
Pengenalan kepada perisian aplikasi Microsoft Access
goo.gl/kx8Y7b
Klik Blank database
Langkah 2 Klik ikon untuk pilih lokasi simpanan pangkalan data anda.
Langkah 3 Bina satu folder baharu bernama PANGKALAN DATA dalam Documents komputer anda. Namakan fail anda TUGASAN1 dan klik OK.
Perisian aplikasi Microsoft Access dengan versi yang berbeza akan mempunyai fitur-fitur yang berbeza. Kebiasaannya, versi yang terkini lebih mesra pengguna berbanding dengan versi yang lama.
Langkah 4 Paparan berikut akan dipaparkan. Klik Create untuk membina pangkalan data TUGASAN1. Klik ini untuk pilih lokasi simpanan pangkalan data.
4.7 Nyatakan versi-versi Microsoft Access yang wujud sehingga kini.
Rajah 4.16 Langkah-langkah pencapaian kepada perisian aplikasi Microsoft Access
129
Membina jadual dengan menggunakan perisian aplikasi Microsoft Access.
(i) Langkah-langkah membina pangkalan data yang terdiri daripada entiti (table) Dalam satu pangkalan data, jadual (table) digunakan untuk menyimpan data bagi sesuatu entiti. Rajah 4.17 menunjukkan langkah-langkah untuk membina jadual. Langkah 1 Setelah melengkapkan langkah-langkah dalam Rajah 4.16, paparan di bawah diperhatikan.
goo.gl/4aj9D3
Langkah 2 Klik ikon seperti berikut.
untuk mendapatkan paparan
nama entiti sama atribut lain table seperti field
Langkah 3 Ubahkan nama Table1 kepada MURID dan klik OK.
Rajah 4.17 Langkah-langkah membina jadual
130
4.1
Pangkalan Data dan SQL
(ii) Langkah-langkah membina pangkalan data yang terdiri daripada atribut (field) Pada peringkat ini, medan-medan (lajur-lajur jadual) dicipta untuk mewakili atribut-atribut bagi entiti. Pada masa yang sama, jenis data yang bersesuaian bagi setiap medan (atribut) perlu ditetapkan. Jadual 4.4 menunjukkan beberapa jenis data yang boleh ditetapkan dalam perisian aplikasi Microsoft Access.
Himpunan atribut dikenali sebagai rekod manakala himpunan rekod dikenali sebagai entiti.
Jadual 4.4 Jenis-jenis data
Jenis data
Penerangan jenis data
AutoNumber
Menjana pembilang secara automatik dalam susunan menaik.
Text/Short Text
Panjang yang terhad kepada maksimum 255 aksara sahaja.
Memo/Long Text
Boleh menyimpan teks sehingga satu Gigabait.
Number
Hanya menyimpan nilai angka.
Date/Time
Nilai tarikh dan masa bagi tahun bermula daripada 100 hingga 9999.
Perisian aplikasi Microsoft Access tidak membenarkan nama atribut mengandungi simbol-simbol seperti titik (.), tanda seruan (!) dan tanda sama dengan (=).
Rajah 4.18 menunjukkan langkah-langkah mencipta medan-medan bagi jadual (entiti) yang dibina. Langkah 1 Klik ikon View dan pilih Design View. Kemudian, masukkan nama medan dan jenis data. 1. Klik View dan pilih Design View.
2. Masukkan nama medan dan jenis data.
131
Langkah 2 Medan-medan (lajur-lajur) bagi atribut-atribut yang seterusnya boleh dicipta dengan menaip nama atribut yang dikehendaki pada ruangan Field Name pada baris seterusnya. Bagi jenis data pula, anda hanya perlu memilih daripada senarai yang telah disediakan.
Senarai jenis data yang sedia ada.
Rajah 4.18 Langkah-langkah mencipta medan-medan bagi jadual (entiti) yang dibina
Langkah-langkah menetapkan kekunci primer Dalam perisian aplikasi Microsoft Access, nama bagi atribut yang lebih daripada satu perkataan boleh dijarakkan tetapi dalam penulisan SQL tidak boleh dijarakkan.
Perisian aplikasi Microsoft Access secara automatik akan menjadikan atribut pertama sebagai kekunci primer. Walau bagaimanapun, anda boleh menetapkan sendiri medan lain untuk dijadikan sebagai kekunci primer. Rajah 4.19 menunjukkan langkah-langkah untuk menetapkan kekunci primer.
Langkah 1 Pilih atribut yang mempunyai nilai-nilai unik sebagai kekunci primer. Klik pada nama medan yang berpadanan dengan atribut ini. Langkah 2 Klik Primary Key. 2. Klik Primary Key. 1. Pilih atribut unik sebagai kekunci primer.
Rajah 4.19 Langkah-langkah menetapkan kekunci primer
132
Pangkalan Data dan SQL
4.1
Langkah-langkah membina jadual (table) yang seterusnya Jadual untuk entiti yang kedua dan seterusnya boleh dibina dengan menggunakan ikon yang terdapat pada bar menu (menu bar). Pemberian nama kepada suatu jadual perlu bersesuaian dengan entiti berkenaan serta atribut-atribut yang terdapat di dalamnya. Rajah 4.20 menunjukkan langkah-langkah untuk membina dan menamakan jadual bagi entiti yang kedua. Langkah 1 Bina satu jadual baharu dengan klik Create di bar menu. Kemudian, klik ikon Table.
Tiada had maksimum bagi entiti yang boleh wujud dalam satu pangkalan data kerana bilangan entiti bergantung kepada keperluan pangkalan data tersebut.
1. Klik Create di bar menu.
2. Klik ikon Table
Langkah 2 Klik View dan pilih Design View. Tetingkap Save As akan dipaparkan. Namakan jadual ini sebagai MARKAH dan klik OK. 1. Klik View dan pilih Design View.
Kekunci primer
goo.gl/utN4my
2. Namakan jadual sebagai MARKAH.
Rajah 4.20 Langkah-langkah membina dan menamakan jadual bagi entiti yang kedua
133
Rajah 4.21 menunjukkan medan-medan yang ditambahkan kepada jadual MARKAH dan jenis data yang sesuai ditetapkan bagi medan-medan itu. Semua medan perlu mempunyai data dan tidak patut dibiarkan kosong (null).
Nama medan dan jenis data dimasukkan.
Rajah 4.21 Medan-medan untuk jadual MARKAH
(iii) Langkah-langkah mewujudkan hubungan antara jadual (entiti) Selepas semua jadual dibina dan data telah lengkap diisi, perhubungan kedua-dua jadual perlu dibina. Perhubungan antara entiti MURID dan entiti MARKAH ialah kekardinalan one to one (1:1) kerana setiap murid akan mempunyai satu set markah mengikut mata pelajaran masing-masing. Rajah 4.22 menunjukkan langkah-langkah untuk membina hubungan (relationships) bagi jadual MURID dan jadual MARKAH. Langkah 1 Klik Database Tools di bar menu. Kemudian, klik Relationships. 1. Klik Database Tools di bar menu.
2. Klik Relationships.
134
4.1
Pangkalan Data dan SQL
Langkah 2 Klik Show Table dan paparan berikut akan diperhatikan. Pilih jadual MURID dan klik Add. Kemudian, pilih jadual MARKAH dan klik Add.
1. Klik Show Table.
2. Pilih jadual MURID dan klik Add. Kemudian, pilih jadual MARKAH dan klik Add.
3. Klik Close.
Rajah 4.22 Langkah-langkah untuk membina hubungan (relationships) bagi jadual MURID dan jadual MARKAH
Perhatikan kedua-dua entiti MARKAH dan entiti MURID mempunyai atribut ID_Murid serta menggunakan atribut ini sebagai kekunci primer. Oleh itu, atribut ID_Murid sesuai digunakan untuk menghubungkan kedua-dua entiti ini dalam satu hubungan one to many (1:M). Rajah 4.23 menunjukkan langkah-langkah untuk menghubungkaitkan kedua-dua jadual MURID dan MARKAH.
Fitur-fitur dalam pangkalan data
goo.gl/3a2b65
135
Langkah 1 Klik dan seret tetikus daripada atribut ID_Murid pada entiti MURID sehingga menyentuh atribut ID_Murid pada entiti MARKAH. Tetingkap Edit Relationships akan dipaparkan. Langkah 2 Dalam tetingkap Edit Relationships, klik petak Enforce Referential Integrity bagi membolehkan hubungan kekardinalan one to many (1:M) dipaparkan. Kemudian, klik Create. 1. Klik dan seret tetikus daripada atribut ID_Murid entiti MURID sehingga menyentuh pada atribut ID_Murid entiti MARKAH.
2. Klik ketiga-tiga kotak. • Pilihan kotak Enforce Referential Integrity memastikan bahawa kekunci asing pada suatu jadual adalah kekunci primer dalam jadual yang lain. • Pilihan kotak Cascade Update Related Fields akan mengemaskini kekunci asing secara automatik pada suatu jadual jika kekunci primer dalam jadual yang lain berubah. • Pilihan kotak Cascade Delete Related Records akan menghapuskan kekunci asing pada suatu jadual jika kekunci primer dalam jadual yang lain dihapus.
3. Klik Create.
Hubungan kekardinalan one to many (1:M) dipaparkan.
Langkah 3 Penetapan hubungan kekardinalan one to many (1:M) bagi kedua-dua jadual telah siap dibina. Paparan berikut yang menunjukkan jadual MURID telah berjaya dihubungkan dengan jadual MARKAH melalui kekunci primer ID_Murid.
Kekardinalan one to many (1:M).
Rajah 4.23 Langkah-langkah untuk menghubungkaitkan kedua-dua jadual MURID dan MARKAH
136
4.1
Pangkalan Data dan SQL
Langkah-langkah memasukkan data ke dalam jadual Rajah 4.24 menunjukkan langkah-langkah untuk memasukkan data-data ke dalam jadual MURID dan jadual MARKAH. Langkah 1 Klik View dan pilih Datasheet View. Klik View dan pilih Datasheet View.
Langkah 2 Setelah Datasheet View dibuka, anda boleh memasukkan data-data bagi semua medan untuk jadual MURID dan jadual MARKAH. Data bagi semua medan untuk jadual MURID perlu dimasukkan.
137
Data bagi semua medan untuk jadual MARKAH perlu dimasukkan.
Rajah 4.24 Langkah-langkah untuk memasukkan data bagi dua jadual
Hubungan kekardinalan
4.8
goo.gl/dkcnHU
Cadangkan perubahan untuk atribut entiti MARKAH supaya kekardinalan hubungan antara MURID dengan MARKAH menjadi one to one (1:1).
4.1 Menghasilkan Pangkalan Data TUGASAN1 1. Lancarkan perisian aplikasi Microsoft Access. 2. Bina Pangkalan Data TUGASAN1. 3. Ikuti langkah-langkah dalam Rajah 4.16 hingga Rajah 4.24. 4. Bandingkan hasil Pangkalan Data anda bersama-sama rakan anda. 5. Setelah berjaya membina pangkalan data, tunjukkan kepada guru anda untuk disemak.
138
4.1
Pangkalan Data dan SQL
4.4
Aktiviti Berpasangan
Membina Satu Pangkalan Data
Kaedah Think-Pair-Share
Selaku Pengerusi dan Naib Pengerusi Kelab Komputer, anda diminta oleh guru penasihat untuk membangunkan sebuah Pangkalan Data Kehadiran.
1. Berdasarkan pernyataan di atas, anda diminta untuk mengenal pasti perkara-perkara yang berikut: (a) Dua entiti untuk Pangkalan Data Kehadiran. (b) Atribut-atribut bagi kedua-dua entiti. (c) Hubungan kekardinalan bagi kedua-dua entiti. 2. Kemudian, lukiskan hasil kerja masing-masing dalam bentuk peta pemikiran i-THINK. 3. Secara berpasangan, murid-murid diminta berbincang dan berkongsi hasil kerja masing-masing. Murid digalakkan bertanya dan membaiki hasil kerja masing-masing dengan menulis di atas kertas yang sama. 4. Setelah masa yang diperuntukkan untuk perbincangan tamat, ketua kumpulan perlu membentangkan hasil kerja masing-masing.
4.2 Menghasilkan Pangkalan Data Kehadiran yang Dibina Dalam Aktiviti 4.4 1. Lancarkan perisian aplikasi Microsoft Access. 2. Berdasarkan hasil kerja dalam Aktiviti 4.4, bina Pangkalan Data Kehadiran. 3. Anda boleh merujuk Rajah 4.17 hingga Rajah 4.24 untuk langkah-langkah yang telah anda pelajari bagi membina pangkalan data. 4. Setelah berjaya membina pangkalan data, tunjuk kepada guru anda untuk disemak.
139
Pembelajaran Murid boleh: 4.1.6 Menghasilkan borang (form) dan memasukkan data dalam jadual melalui borang bagi pangkalan data yang telah dibina.
Pengenalan kepada borang
4.1.6
Menghasilkan Borang dan Memasukkan Data Melalui Borang
Anda boleh menggunakan borang (form) untuk menyusun dan mengurus rekod-rekod dalam pangkalan data dengan lebih efisien. Penggunaan borang membolehkan pengguna memasukkan dan mengubah suai data dengan mudah kerana borang berfungsi sebagai antara muka pengguna yang interaktif. Perisian aplikasi Microsoft Access membolehkan anda menghasilkan borang dengan mudah. Ini kerana borang-borang dapat dijana secara automatik menggunakan Form Wizard. Borang yang dihasilkan digunakan untuk memasukkan, mengedit atau memaparkan data dan rekod dalam jadual hubungan sesuatu entiti. Rajah 4.25 menunjukkan langkah-langkah untuk menghasilkan BORANG MURID dengan menggunakan pangkalan data TUGASAN 1. Langkah 1 Buka pangkalan data TUGASAN1. Pada menu bar, klik pada tab Create. Kemudian, klik Form Wizard. 1. Klik Create di menu bar.
goo.gl/t24Vqf
2. Klik Form Wizard.
Kebiasaannya, semua medan dipilih untuk menghasilkan borang bagi tujuan kemasukan data ke dalam jadual.
140
4.1
Pangkalan Data dan SQL
Langkah 2 Tetingkap Form Wizard akan dipaparkan. Pilih jadual MURID dan klik butang >> untuk memilih semua medan yang ada dalam jadual. Simbol dan maksud
1. Klik butang ini untuk memilih jadual.
Simbol
Maksud
>
Pindah medan yang diklik kepada ruangan medan-medan terpilih.
>>
Pindah semua medan yang sedia ada dalam jadual kepada ruangan medan-medan terpilih.
<
Pindah balik medan yang diklik kepada ruangan medan-medan telah sedia ada.
> untuk memilih semua medan yang ada dalam jadual. Kemudian, pilih jadual MARKAH dan klik butang >>.
2. Pilih jadual MARKAH. 1. Semua medan dalam jadual MURID dipilih.
3. Klik butang >> untuk pilih semua medan dalam MARKAH.
4. Klik Next.
Langkah 3 Paparan berikut akan diperhatikan. Pilih Form with subform(s). Kemudian, klik Next.
1. Pilih Form with subform(s). Pilihan ini akan membentuk dua borang yang saling berhubung.
144
2. Klik Next.
4.1
Pangkalan Data dan SQL
Langkah 4 Terdapat dua pilihan susun atur untuk subform iaitu Tabular dan Datasheet. Klik pada butang radio Datasheet untuk memilih susun atur Datasheet. Kemudian, klik Next.
1. Klik butang radio Datasheet untuk memilih susun atur Datasheet.
2. Klik Next.
Langkah 5 Paparan berikut akan diperhatikan. Namakan Borang Murid dan Borang Markah (Subform). Kemudian, klik Finish.
1. Namakan Borang Murid dan Borang Markah (Subform).
2. Klik Finish.
145
Langkah 6 Borang Murid dan Borang Markah (Subform) telah berjaya dihasilkan. Perhatikan borang ini memudahkan pengguna memasukkan data untuk dua jadual tanpa perlu memasukkan ID_Murid iaitu kekunci primer secara berulang.
Rajah 4.27 Langkah-langkah membina borang daripada dua jadual
Jika jenis data (data type) yang ditetapkan untuk satu medan ialah nombor, maka nilai lalai yang diberikan kepada medan itu ialah sifar.
4.12 Namakan objek-objek pangkalan data yang telah dihasilkan setakat ini.
146
Anda berjaya membina borang untuk jadual MURID dan jadual MARKAH. Kini, anda akan mempelajari langkahlangkah untuk memasukkan data ke dalam jadual-jadual melalui borang-borang dengan menggunakan fungsi penambahan rekod. Rajah 4.28 menunjukkan langkah-langkah menambah rekod baharu ke dalam jadual MURID dan jadual MARKAH dengan menggunakan borang yang dibina. Langkah 1 Klik ikon di bahagian bawah borang seperti yang ditunjukkan di bawah. 2 of 7
Klik ikon ini. Paparan New (blank) record akan muncul apabila kursor ditunjukkan padanya.
4.1
Pangkalan Data dan SQL
Langkah 2 Paparan berikut akan diperhatikan. Kini anda boleh memasukkan data dalam ruangan kosong. Anda juga boleh memasukkan data untuk dua jadual dalam satu Borang Murid dan Borang Markah (Subform).
Ruangan kosong untuk kemasukan data bagi dua jadual.
Bilangan rekod bertambah.
Langkah 3 Mula masukkan data murid dan data markah ke dalam ruangan kosong. Ruangan ID_Murid bagi Borang Markah tidak perlu dimasukkan kerana data akan dimasukkan secara automatik apabila ID_Murid diisi dalam Borang Murid. Tekan kekunci Enter pada papan kekunci bagi tujuan memasukkan data yang seterusnya.
Rajah 4.28 Langkah-langkah untuk menambah rekod baharu ke dalam borang yang dibina
147
Terdapat dua cara untuk memasukkan data ke dalam pangkalan data, iaitu secara langsung ke dalam jadual atau melalui borang. Anda telah mempelajari kedua-dua cara tersebut. Rajah 4.29 menunjukkan jadual MURID dan jadual MARKAH yang menunjukkan bilangan rekod di dalamnya turut bertambah. MURID
ID_Murid + + + + + + + +
SM101 SM102 SM103 SM104 SM105 SM106 SM107 SM108
Nama_Murid DAMIA ZAHRAA BINTI RAHIM DHIA ARISSA BINTI MALIK DENISH RAIMI BIN ZAINAL TAN XUE LIEH KUMAR A/L RAMESH JESSICA HENG MUI MUI KHAIR MUIZ BIN ABD RAHIM DEVI A/P MUTHU
Jantina
Kaum
Nama_Kelas
Nama_Guru_Kelas
PEREMPUAN PEREMPUAN LELAKI LELAKI LELAKI PEREMPUAN LELAKI PEREMPUAN
MELAYU MELAYU MELAYU CINA INDIA CINA MELAYU INDIA
3 ASERTIF 3 BIJAK 3 CEKAL 3 DINAMIK 3 EFISIEN 3 FIKIR 3 GIGIH 3 EFISIEN
FATIMAH BINTI SEMAN ZAKIAH BINTI YUSOF MUSTAFA BIN ROSLAN TEOH JEE YEE RIMALA A/P SAMY LIM CHOII PENG CHANDRAN A/L SUMAN RIMALA A/P SAMY
MARKAH
ID_Markah
ID_Murid
PT_SM101 PT_SM102 PT_SM103 PT_SM104 PT_SM105 PT_SM106
SM101 SM102 SM103 SM104 SM105 SM106
PT_SM107 PT_SM108
SM107 SM108
BM 45 56 TH 67 77 80 89 89
BI
Sn
50 85 58 68 67 TH 67 67
TH 87 78 84 65 54 80 80
Mate 75 68 65 TH 87 76 85 85
Sej
Geo
ASK
78 90 85 TH 58 81 68 68
78 79 79 59 58 85 85 85
45 84 89 77 46 85 76 76
Rajah 4.29 Paparan jadual MURID dan jadual MARKAH yang menunjukkan penambahan rekod dengan menggunakan borang Penambahan rekod ke dalam jadual dengan menggunakan borang
goo.gl/YyJgNa
4.13 1. Adakah jenis data AutoNumber yang disetkan untuk ID_Murid merupakan satu pilihan yang tepat? Berikan alasan kepada jawapan anda. 2. Jika AutoNumber tidak digunakan, apakah jenis data lain yang sesuai? Jelaskan. 3. Jika anda menukarkan jenis data untuk ID_Murid dalam jadual MARKAH, bagaimana dengan ID_Murid dalam jadual MURID? Jelaskan. 4. Apakah cara lain untuk menghasilkan borang selain menggunakan Form Wizard?
4.3 1. Lancarkan perisian aplikasi Microsoft Access. 2. Ikuti langkah-langkah dalam Rajah 4.27 untuk membina borang daripada dua jadual. 3. Kemudian, masukkan data ke dalam Borang yang dihasilkan. 148
4.1
Pangkalan Data dan SQL
4.5 Kaedah Pembentangan Hasil Sendiri
Membina Borang 1. Jadual berikut menunjukkan satu rekod pesakit. ID Pesakit Nama Pesakit Jantina Tarikh Lahir Umur Bangsa Alamat
: : : : : : :
SA00174180 Norain binti Ramli Perempuan 02/07/1975 43 Melayu No. 3, Jalan Payung, 47800 Petaling Jaya
Kewarganegaraan No. Fail No. Wad No. Katil Penyakit Nama Doktor
: : : : : :
Malaysia MR00158050 2 14 Darah Tinggi Dr. Zainuddin bin Ismail
2. Anda diminta membentuk kumpulan. 3. Berdasarkan maklumat dalam jadual di atas, anda diminta untuk mengenal pasti dua entiti dan atribut-atribut yang sesuai. Hasil dapatan anda perlu ditulis pada kertas. 4. Setelah masa yang diperuntukkan tamat, ahli-ahli dalam kumpulan perlu berkumpul dan membentangkan hasil dapatan masing-masing. 5. Dalam kumpulan, semua murid diminta menunjukkan jawapan masing-masing.
4.4 Membina Pangkalan Data bagi Hasil Dapatan Dalam Aktiviti 4.5 1. Lancarkan perisian aplikasi Microsoft Access. 2. Ikuti langkah-langkah untuk membina pangkalan data yang telah anda pelajari dalam subtopik 4.1.5 untuk membina pangkalan data bagi hasil dapatan anda dalam Aktiviti 4.5. 3. Setelah berjaya membina pangkalan data, anda perlu menghasilkan borang dan memasukkan data ke dalam jadual melalui borang yang dibina. 4. Anda boleh mengkaji semula Rajah 4.25, Rajah 4.27 dan Rajah 4.28 untuk mengetahui langkah-langkah menghasilkan borang dan memasukkan data baharu ke dalam jadual melalui borang.
149
4.1.7
Pembelajaran Murid boleh: 4.1.7 Menggunakan arahan SQL yang melibatkan: (i) SELECT… (ii) SELECT…WHERE (iii) SELECT…ORDER BY
Penggunaan Pernyataan-pernyataan SQL
Perisian aplikasi Sistem Pengurusan Pangkalan Data (DBMS) menggunakan arahan SQL untuk mencapai data dari rekod yang disimpan dalam pangkalan. SQL mempunyai sintaks tertentu yang mesti diikuti semasa digunakan. Sintaks merupakan set peraturan yang menetapkan set perintah yang boleh digunakan dan cara-cara menulis perintah-perintah dalam bentuk ayat agar boleh difahami dan dilaksanakan oleh perisian aplikasi Sistem Pengurusan Pangkalan Data (DBMS). Sintaks bagi SQL adalah berasaskan sintaks dalam bahasa Inggeris.
Semua contoh pernyataan SELECT yang akan dibincangkan akan menggunakan entiti MURID seperti Rajah 4.30. MURID
ID_Murid + + + + + + + +
SM101 SM102 SM103 SM104 SM105 SM106 SM107 SM108
Nama_Murid DAMIA ZAHRAA BINTI RAHIM DHIA ARISSA BINTI MALIK DENISH RAIMI BIN ZAINAL TAN XUE LIEH KUMAR A/L RAMESH JESSICA HENG MUI MUI KHAIR MUIZ BIN ABD RAHIM DEVI A/P MUTHU
Jantina
Kaum
Nama_Kelas
Nama_Guru_Kelas
PEREMPUAN PEREMPUAN LELAKI LELAKI LELAKI PEREMPUAN LELAKI PEREMPUAN
MELAYU MELAYU MELAYU CINA INDIA CINA MELAYU INDIA
3 ASERTIF 3 BIJAK 3 CEKAL 3 DINAMIK 3 EFISIEN 3 FIKIR 3 GIGIH 3 EFISIEN
FATIMAH BINTI SEMAN ZAKIAH BINTI YUSOF MUSTAFA BIN ROSLAN TEOH JEE YEE RIMALA A/P SAMY LIM CHOII PENG CHANDRAN A/L SUMAN RIMALA A/P SAMY
Rajah 4.30 Entiti MURID
Jadual 4.6, 4.7 dan 4.8 menunjukkan keterangan dan contoh masing-masing untuk pernyataan SELECT..., pernyataan SELECT...WHERE dan pernyataan SELECT...ORDER BY. Jadual 4.6 Keterangan dan contoh untuk pernyataan SELECT
(i) Pernyataan SELECT Keterangan Pernyataan SELECT membenarkan anda untuk memilih atribut-atribut yang dikehendaki dari pangkalan data. Pernyataan FROM membenarkan anda memilih entiti bagi atributatribut yang telah dipilih dalam pernyataan SELECT. Pernyataan FROM secara spesifik menyatakan nama entiti yang digunakan untuk capaian data.
150
Contoh Sintaks Umum SELECT atribut_1, atribut_2, atribut_3, atribut_N FROM nama_jadual;
4.1
Pangkalan Data dan SQL
Pernyataan SELECT…FROM memulangkan nilai-nilai daripada atribut yang telah dipilih berdasarkan entiti yang telah ditetapkan.
Contoh 1 Pemilihan dua atribut sahaja daripada entiti MURID. SELECT ID_Murid, Nama_Murid FROM MURID; Output Paparan output jelas menunjukkan bahawa hanya data bagi dua atribut sahaja, iaitu ID_Murid dan Nama_ Murid telah dicapai daripada entiti MURID. Output yang terhasil adalah seperti Rajah 4.31. Pertanyaan 1
ID_Murid SM101 SM102 SM103 SM104 SM105 SM106 SM107 SM108
Nama_Murid DAMIA ZAHRAA BINTI RAHIM DHIA ARISSA BINTI MALIK DENISH RAIMI BIN ZAINAL TAN XUE LIEH KUMAR A/L RAMESH JESSICA HENG MUI MUI KHAIR MUIZ BIN ABD RAHIM DEVI A/P MUTHU
Rajah 4.31 Output Pertanyaan 1
Pernyataan SELECT * FROM pula akan mencapai data bagi semua atribut yang terdapat dalam entiti yang telah ditetapkan.
Contoh 2 Pemilihan semua atribut daripada entiti MURID. SELECT * FROM MURID; Output Paparan output jelas menunjukkan bahawa data bagi semua atribut, iaitu ID_Murid, Nama_Murid, Jantina, Kaum, Nama_Kelas dan Nama_Guru_Kelas telah dicapai daripada entiti MURID. Output yang terhasil adalah seperti Rajah 4.32.
Baris akhir sintaks SQL tidak perlu berakhir dengan simbol semicolon (;) tetapi ianya merupakan praktis yang baik dalam pengaturcaraan.
Pertanyaan 2
ID_Murid SM101 SM102 SM103 SM104 SM105 SM106 SM107 SM108
Nama_Murid DAMIA ZAHRAA BINTI RAHIM DHIA ARISSA BINTI MALIK DENISH RAIMI BIN ZAINAL TAN XUE LIEH KUMAR A/L RAMESH JESSICA HENG MUI MUI KHAIR MUIZ BIN ABD RAHIM DEVI A/P MUTHU
Jantina PEREMPUAN PEREMPUAN LELAKI LELAKI LELAKI PEREMPUAN LELAKI PEREMPUAN
Kaum MELAYU MELAYU MELAYU CINA INDIA CINA MELAYU INDIA
Nama_Kelas 3 ASERTIF 3 BIJAK 3 CEKAL 3 DINAMIK 3 EFISIEN 3 FIKIR 3 GIGIH 3 EFISIEN
Nama_Guru_Kelas FATIMAH BINTI SEMAN ZAKIAH BINTI YUSOF MUSTAFA BIN ROSLAN TEOH JEE YEE RIMALA A/P SAMY LIM CHOII PENG CHANDRAN A/L SUMAN RIMALA A/P SAMY
Rajah 4.32 Output Pertanyaan 2
151
Jadual 4.7 Keterangan dan contoh untuk pernyataan SELECT...WHERE
(ii) Pernyataan SELECT…WHERE Keterangan Pernyataan SELECT… WHERE hampir serupa dengan pernyataan SELECT… FROM. Perbezaan utama ialah pernyataan SELECT… WHERE mencapai data-data yang tertentu yang memenuhi sesuatu kriteria sahaja. Oleh itu, data yang dicapai lebih khusus.
Contoh Sintaks Umum SELECT atribut_1, atribut_2,…atribut_N FROM nama_jadual WHERE kriteria; Contoh Pemilihan atribut yang memenuhi sesuatu kriteria. Katakan anda ingin memilih beberapa atribut yang memenuhi kriteria Jantina = “PEREMPUAN” daripada entiti MURID. Maka anda perlu menulis sintaks seperti berikut: SELECT Nama_Murid, Jantina, Kaum FROM MURID WHERE Jantina = “PEREMPUAN”; Kriteria yang telah ditetapkan ditulis dalam klausa WHERE, iaitu Jantina = “PEREMPUAN”. Oleh itu, carian bagi atribut Nama_Murid, Jantina dan Kaum adalah berdasarkan kriteria PEREMPUAN.
Penulisan kriteria perlu mempunyai simbol pembuka dan penutup kata (“”). Jika anda tidak berbuat demikian, maka akan berlaku ralat sintaks.
Output Paparan output jelas menunjukkan bahawa data bagi atribut-atribut seperti Nama_Murid, Jantina dan Kaum adalah berdasarkan kriteria PEREMPUAN telah dicapai daripada entiti MURID. Output yang terhasil seperti Rajah 4.33. Pertanyaan 3
Nama_Murid DAMIA ZAHRAA BINTI RAHIM DHIA ARISSA BINTI MALIK JESSICA HENG MUI MUI DEVI A/P MUTHU
Jantina PEREMPUAN PEREMPUAN PEREMPUAN PEREMPUAN
Rajah 4.33 Output Pertanyaan 3
152
Kaum MELAYU MELAYU CINA INDIA
Pangkalan Data dan SQL
4.1
Jadual 4.8 Keterangan dan contoh untuk pernyataan SELECT…ORDER BY
(iii) Pernyataan SELECT…ORDER BY Keterangan Pernyataan SELECT… ORDER BY membolehkan anda mengisih data yang dicapai mengikut susunan menaik (ASC) atau susunan menurun (DESC) berdasarkan satu atau lebih daripada satu medan isihan. Sekiranya ASC ditaip, rekod-rekod yang dicapai akan diisih secara menaik mengikut susunan abjad A-Z berdasarkan medan isihan. Jika DESC ditaip, maka rekod-rekod akan diisih mengikut susunan abjad Z-A berdasarkan medan isihan.
Contoh Sintaks Umum SELECT atribut_1, atribut_2,…atribut_N FROM nama_jadual WHERE kriteria ORDER BY atribut_1 ASC/DESC; Contoh 1 Penggunaan ASC untuk mengisih secara menaik. SELECT Nama_Murid, Jantina, Kaum FROM MURID WHERE Jantina = “PEREMPUAN” ORDER BY Nama_Murid ASC; Output Paparan output jelas menunjukkan bahawa data bagi atribut Nama_Murid telah diisih secara menaik. Pertanyaan 4
Nama_Murid DAMIA ZAHRAA BINTI RAHIM DEVI A/P MUTHU DHIA ARISSA BINTI MALIK JESSICA HENG MUI MUI
Jantina PEREMPUAN PEREMPUAN PEREMPUAN PEREMPUAN
Kaum MELAYU INDIA MELAYU CINA
Rajah 4.34 Output Pertanyaan 4
Contoh 2 Penggunaan DESC untuk mengisih secara menurun. SELECT Nama_Murid, Jantina, Kaum FROM MURID WHERE Jantina = “PEREMPUAN” ORDER BY Nama_Murid DESC; Output Paparan output jelas menunjukkan bahawa data bagi atribut Nama_Murid telah diisih secara menurun. Pertanyaan 5
Nama_Murid JESSICA HENG MUI MUI DHIA ARISSA BINTI MALIK DEVI A/P MUTHU DAMIA ZAHRAA BINTI RAHIM
Jantina PEREMPUAN PEREMPUAN PEREMPUAN PEREMPUAN
Kaum CINA MELAYU INDIA MELAYU
Rajah 4.35 Output Pertanyaan 5
153
Langkah-langkah menghasilkan pertanyaan (query) dengan menggunakan SQL Pertanyaan (query) bermaksud pertanyaan kepada pangkalan data hubungan dalam bahasa query untuk mencapai data dan maklumat yang disimpan dalamnya. Pernyataan SQL yang telah anda pelajari ialah pertanyaan (query). Capaian data dan maklumat daripada pangkalan data yang dibina dengan perisian aplikasi Microsoft Access dapat dilakukan dengan menggunakan arahan SQL. Pertanyaan (query) dapat dihasilkan dengan menggunakan pernyataan-pernyataan SQL yang telah anda pelajari. Rajah 4.36 menunjukkan langkah-langkah menghasilkan pertanyaan (query) dengan menggunakan arahan SQL. Langkah 1 Klik Create di bar Menu, kemudian klik Query Design.
Langkah 2 Pilih entiti MURID dan klik Add.
1. Klik Create.
2. Klik Query Design. 1. Pilih jadual MURID.
2. Klik Add.
Langkah 3 Jadual MURID telah ditambah.
Jadual murid yang ditambahkan.
154
Langkah 4 Klik View dan pilih SQL View.
Klik View dan pilih SQL View.
4.1
Pangkalan Data dan SQL
Langkah 5 Taip SELECT * FROM MURID dalam Query1. Kemudian klik Run.
Langkah 6 Data yang dicapai akan terpapar dalam Query1. Halakan kursor tetikus pada perkataan Query1 dan klik kanan, kemudian klik Save. Halakan kursor tetikus pada perkataan Query1 dan klik kanan, kemudian klik Save.
2. Klik Run.
1. Taip pernyataan SQL ini.
Langkah 7 Tetingkap Save As terpapar. Tukarkan nama Query1 kepada PERTANYAAN 1 dan klik OK.
Taipkan PERTANYAAN 1 dan klik OK.
Langkah 8 Paparan berikut menunjukkan query SELECT * yang telah disimpan dan paparan data yang dicapai. Capaian data bagi query PERTANYAAN 1.
Query yang disimpan.
Rajah 4.36 Langkah-langkah menghasilkan pertanyaan (query) dengan menggunakan SQL
Anda digalakkan memasukkan nama yang bersesuaian dengan kehendak pertanyaan (query) yang dibina.
155
4.6 Kaedah Gallery Walk
Pertanyaan(Query) Menggunakan Arahan SQL
Andaikan anda seorang pembangun sistem pangkalan data. Anda telah ditugaskan untuk membangunkan Sistem Maklumat Kokurikulum. Sebagai pembangun sistem maklumat ini, anda telah berjaya menghasilkan entiti MURID dan entiti GURU PENASIHAT. GURU_PENASIHAT
MURID
ID_Murid +
M001
+ +
Nama_Murid
ID_Guru GP01 GP02 GP03 GP04 GP05
Nama_Kelas 3 JATI
M002
SOFIA BINTI JAMAL ANAS BIN SUFIAN
M003
WONG MUI LING
+
M004
+
M005
ANANTH A/L SAVOO MELISSA YAP LI LING
3 MERBAU 3 MERBAU
3 JATI
3 CENGAL
ID_Murid M001 M002 M003 M004 M005
Nama_Guru AZLINA BINTI AZMI ARSHAD BIN YUSOFF TANG SIANG HENG
Persatuan Unit_Beruniform BAHASA MELAYU KADET POLIS BAHASA MELAYU KADET POLIS KADET POLIS MATEMATIK MATEMATIK PANDU PUTERI ANGELINA KHOO XING XUE SAINS THULASI A/P MARIAPPAN PANDU PUTERI
Sukan BOLA JARING BOLA KERANJANG BOLA KERANJANG BADMINTON BADMINTON
Lakukan aktiviti dan jawab soalan-soalan berikut berdasarkan jadual-jadual bagi entiti MURID dan entiti GURU_PENASIHAT. 1. Anda diminta membentuk kumpulan. 2. Setiap murid diminta menulis pertanyaan SQL yang sesuai untuk mendapatkan paparan PERTANYAAN 1, PERTANYAAN 2, PERTANYAAN 3 DAN PERTANYAAN 4. PERTANYAAN 1
ID_Guru GP01 GP02 GP03 GP04 GP05
ID_Murid M001 M002 M003 M004 M005
Nama_Guru AZLINA BINTI AZMI ARSHAD BIN YUSOFF TANG SIANG HENG
Persatuan BAHASA MELAYU BAHASA MELAYU MATEMATIK MATEMATIK SAINS
ANGELINA KHOO XING XUE THULASI A/P MARIAPPAN
Unit_Beruniform KADET POLIS KADET POLIS KADET POLIS PANDU PUTERI PANDU PUTERI
Sukan BOLA JARING BOLA KERANJANG BOLA KERANJANG BADMINTON BADMINTON
PERTANYAAN 2
ID_Guru GP01 GP02 GP03
ID_Murid M001 M002 M003
Nama_Guru AZLINA BINTI AZMI ARSHAD BIN YUSOFF TANG SIANG HENG
Unit_Beruniform KADET POLIS KADET POLIS KADET POLIS
PERTANYAAN 3
ID_Guru GP02 GP01
Nama_Guru ARSHAD BIN YUSOFF AZLINA BINTI AZMI
Persatuan Sukan BAHASA MELAYU BOLA KERANJANG BAHASA MELAYU BOLA JARING
PERTANYAAN 4
ID_Guru GP05 GP04 GP03 GP02 GP01
ID_Murid M005 M004 M003 M002 M001
Nama_Guru THULASI A/P MARIAPPAN ANGELINA KHOO XING XUE TANG SIANG HENG ARSHAD BIN YUSOFF AZLINA BINTI AZMI
3. Anda perlu berbincang dalam kumpulan dan jawapan terakhir perlu ditulis pada kertas. 4. Setelah masa perbincangan tamat, setiap kumpulan diminta untuk menampalkan jawapan masing-masing pada dinding yang berdekatan dengan tempat mereka berada. 5. Setiap kumpulan akan bergerak dari satu kumpulan ke kumpulan yang lain sehingga semua kumpulan telah habis dilawati bagi tujuan membuat penilaian terhadap hasil kerja kumpulan yang lain. 6. Setiap ahli kumpulan perlu menulis komen terhadap hasil kerja kumpulan yang lain dengan menggunakan pen yang berlainan warna. 156
4.1
Pangkalan Data dan SQL
4.5 Menghasilkan Pangkalan Data dan Pertanyaan (Query) 1. Lancarkan perisian aplikasi Microsoft Access. 2. Hasilkan entiti MURID dan entiti GURU_PENASIHAT yang ditunjukkan dalam Aktiviti 4.6. 3. Berdasarkan pertanyaan-pertanyaan SQL yang anda peroleh daripada Aktiviti 4.6, hasilkan PERTANYAAN 1, PERTANYAAN 2, PERTANYAAN 3 dan PERTANYAAN 4. 4. Rujuk semula Rajah 4.36 untuk langkah-langkah menghasilkan pertanyaan (query). 5. Setelah berjaya, tunjukkan kepada guru anda untuk disemak.
4.1.8
Penggunaan Pernyataan-pernyataan SQL yang Melibatkan Ungkapan Boolean
Semasa membuat pertanyaan (query), anda mungkin pernah berada dalam situasi yang memerlukan anda menggunakan operator logik. Operator logik juga dikenali sebagai operator boolean. Operator logik yang digunakan dalam arahan SQL ialah OR, AND, EQV, NOT dan XOR. Akan tetapi, operator OR dan operator AND ialah dua operator logik yang paling kerap digunakan.
Pembelajaran Murid boleh: 4.1.8 Menggunakan arahan SQL melibatkan ungkapan Boolean: (i) Operator OR (ii) Operator AND
Operator logik digunakan untuk menggabungkan dua atau lebih kriteria bagi menghasilkan satu ungkapan boolean. Ungkapan boolean akan memberi nilai BENAR atau PALSU. Penggunaan operator logik dalam arahan SQL membenarkan pelbagai kriteria atau syarat digabungkan untuk menghasilkan pertanyaan yang lebih kompleks untuk mencapai data yang dikehendaki. (i) Operator OR Apabila operator OR digunakan untuk menggabungkan dua kriteria P dan Q, ungkapan P OR Q akan dihasilkan. Nilai boolean BENAR akan dipulangkan jika salah satu kriteria P atau Q adalah benar. Jadual 4.9 menunjukkan jadual kebenaran OR.
Video tentang operator OR dan operator AND dalam SQL
Jadual 4.9 Jadual kebenaran OR
P
Q
P OR Q
BENAR
BENAR
BENAR
BENAR
PALSU
BENAR
PALSU
BENAR
BENAR
PALSU
PALSU
PALSU
goo.gl/5fLhrc
157
Nilai boolean BENAR dan PALSU juga kadangkala diwakili oleh nombor 1 dan 0, di mana 1 mewakili BENAR dan 0 mewakili PALSU. Operator OR boleh diwakili dengan simbol (v). Jadual kebenaran OR berikut berdasarkan nombor 0, 1 dan simbol v.
Operator OR digunakan untuk menggabungkan pelbagai kriteria atau syarat yang ditetapkan dalam klausa WHERE. Pernyataan SQL yang berikut menunjukkan sintaks umum penggunaan operator OR dalam klausa WHERE. SELECT atribut_1, atribut_2, …, atribut_N FROM nama_jadual WHERE kriteria_1 OR kriteria_2, … OR kriteria_N; Rajah 4.37 menunjukkan jadual bernama MURID. Pernyataan SQL dalam Contoh 4.10 dan Contoh 4.11 adalah berdasarkan jadual ini. MURID
P
Q
PvQ
+
1
1
1
+
1
0
1
0
1
1
0
0
0
+ + + + + +
ID_Murid SM101 SM102 SM103 SM104 SM105 SM106 SM107 SM108
Nama_Murid DAMIA ZAHRAA BINTI RAHIM DHIA ARISSA BINTI MALIK DENISH RAIMI BIN ZAINAL TAN XUE LIEH KUMAR A/L RAMESH JESSICA HENG MUI MUI KHAIR MUIZ BIN ABD RAHIM DEVI A/P MUTHU
Apakah yang dimaksudkan dengan kriteria_N?
Kaum MELAYU MELAYU MELAYU CINA INDIA CINA MELAYU INDIA
Nama_Kelas 3 ASERTIF 3 BIJAK 3 CEKAL 3 DINAMIK 3 EFISIEN 3 FIKIR 3 GIGIH 3 EFISIEN
Nama_Guru_Kelas FATIMAH BINTI SEMAN ZAKIAH BINTI YUSOF MUSTAFA BIN ROSLAN TEOH JEE YEE RIMALA A/P SAMY LIM CHOII PENG CHANDRAN A/L SUMAN RIMALA A/P SAMY
Rajah 4.37 Jadual bagi entiti MURID
4.6
4.14
Jantina PEREMPUAN PEREMPUAN LELAKI LELAKI LELAKI PEREMPUAN LELAKI PEREMPUAN
Penggunaan operator OR dalam pernyataan SQL.
Pernyataan SQL berikut menunjukkan penggunaan operator OR dalam klausa WHERE untuk mendapatkan data yang memenuhi salah satu daripada dua kriteria yang dinyatakan, iaitu kriteria jantina ialah perempuan atau kriteria kaum ialah Melayu. SELECT ID_Murid, Nama_Murid, Jantina, Kaum FROM MURID WHERE Jantina = “PEREMPUAN” OR Kaum = “MELAYU”; Rajah 4.38 menunjukkan output yang terhasil daripada pernyataan SQL di atas. OPERATOR OR
ID_Murid SM101 SM102 SM103 SM106 SM107 SM108
Nama_Murid DAMIA ZAHRAA BINTI RAHIM DHIA ARISSA BINTI MALIK DENISH RAIMI BIN ZAINAL JESSICA HENG MUI MUI KHAIR MUIZ BIN ABD RAHIM DEVI A/P MUTHU
Jantina PEREMPUAN PEREMPUAN LELAKI PEREMPUAN LELAKI PEREMPUAN
Kaum MELAYU MELAYU MELAYU CINA MELAYU INDIA
Rajah 4.38 Output pertanyaan OPERATOR OR
158
4.1
Pangkalan Data dan SQL
(ii) Operator AND
Penerangan operator OR dan operator AND dalam SQL
Apabila operator AND digunakan untuk menggabung dua kriteria P dengan Q, ungkapan P AND Q akan dihasilkan. Nilai boolean BENAR akan dipulangkan hanya apabila kedua-dua kriteria P dan Q adalah BENAR. Jadual 4.10 menunjukkan jadual kebenaran AND.
goo.gl/z4Ehc9
Jadual 4.10 Jadual kebenaran AND
P
Q
P AND Q
BENAR
BENAR
BENAR
BENAR
PALSU
PALSU
PALSU
BENAR
PALSU
PALSU
PALSU
PALSU
Pernyataan SQL yang berikut menunjukkan sintaks umum penggunaan operator AND dalam klausa WHERE.
Jadual kebenaran ungkapan boolean yang menggunakan operator AND (^) adalah seperti berikut:
SELECT atribut_1, atribut_2, …, atribut_N FROM nama_jadual WHERE kriteria_1 AND kriteria_2 AND …kriteria_N;
P
Q
P^Q
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
4.7 Penggunaan operator AND dalam pernyataan SQL. Pernyataan SQL berikut menunjukkan penggunaan operator AND dalam klausa WHERE untuk mendapatkan data yang memenuhi kedua-dua kriteria yang dinyatakan, iaitu kriteria jantina ialah perempuan atau kriteria kaum ialah Melayu. SELECT ID_Murid, Nama_Murid, Jantina, Kaum FROM MURID WHERE Jantina = “PEREMPUAN” AND Kaum = “MELAYU”; Rajah 4.39 menunjukkan output yang terhasil daripada pernyataan SQL di atas. OPERATOR AND
ID_Murid SM101 SM102
Nama_Murid DAMIA ZAHRAA BINTI RAHIM DHIA ARISSA BINTI MALIK
Jantina PEREMPUAN PEREMPUAN
Kaum MELAYU MELAYU
Rajah 4.39 Output pertanyaan OPERATOR AND
159
4.7 Kaedah Bus Stop
Arahan SQL yang Melibatkan Ungkapan Boolean
Rajah-rajah di bawah menunjukkan jadual entiti MURID dan entiti GURU_PENASIHAT. MURID
ID_Murid +
M001
+
Nama_Murid
Nama_Kelas 3 JATI
M002
SOFIA BINTI JAMAL ANAS BIN SUFIAN
+
M003
WONG MUI LING
+
M004
+
M005
ANANTH A/L SAVOO MELISSA YAP LI LING
3 MERBAU 3 MERBAU
3 JATI
3 CENGAL
GURU_PENASIHAT
ID_Guru GP01 GP02 GP03 GP04 GP05
ID_Murid M001 M002 M003 M004 M005
Nama_Guru AZLINA BINTI AZMI ARSHAD BIN YUSOFF TANG SIANG HENG ANGELINA KHOO XING XUE THULASI A/P MARIAPPAN
Persatuan BAHASA MELAYU BAHASA MELAYU MATEMATIK MATEMATIK SAINS
Unit_Beruniform KADET POLIS KADET POLIS KADET POLIS PANDU PUTERI PANDU PUTERI
Sukan BOLA JARING BOLA KERANJANG BOLA KERANJANG BADMINTON BADMINTON
Berdasarkan kedua-dua jadual ini, lakukan aktiviti dan jawab soalan-soalan berikut: 1. Anda diminta membentuk kumpulan. 2. Anda diminta menulis dua pernyataan SQL yang menggunakan operator OR dan operator AND. 3. Setelah masa yang diberi untuk menulis pernyataan SQL tamat, guru memberikan isyarat pertama supaya anda mula bergerak secara individu untuk melihat hasil perbincangan rakan-rakan. 4. Apabila isyarat kedua dibunyikan, anda perlu kembali ke tempat asal dan berkongsi maklumat yang diperoleh daripada kumpulan lain. 5. Anda diminta memaparkan output daripada pertanyaan dengan menggunakan perisian aplikasi persembahan yang sesuai sebagai hasil perbincangan.
160
4.1
Pangkalan Data dan SQL 4.1.9
Menjana Laporan Berdasarkan Hasil Pertanyaan (Query)
Penggunaan laporan untuk mengurus dan mempersembahkan data daripada pangkalan data merupakan satu cara yang sistematik dan terbaik. Laporan membolehkan anda menetapkan format data dalam bentuk yang menarik dan bermaklumat bagi tujuan cetakan dan paparan pada skrin. Laporan boleh dihasilkan berdasarkan maklumat daripada satu jadual atau daripada beberapa jadual. Sekiranya maklumat tersebut adalah daripada beberapa jadual, anda perlu menghasilkan pertanyaan (query) untuk mencapai maklumat yang dikehendaki terlebih dahulu. Laporan boleh dijana berdasarkan pertanyaan yang dilakukan. Dalam perisian aplikasi Microsoft Access, cara yang paling mudah untuk menghasilkan laporan adalah dengan menggunakan Report Wizard. Rajah 4.40 menunjukkan langkah-langkah menjana laporan dengan menggunakan Report Wizard.
Pembelajaran Murid boleh: 4.1.9 Menjana laporan berdasarkan hasil pertanyaan (query)
Video tentang Report Wizard
goo.gl/PMCaVG
Langkah 1 Pada menu bar, klik Create. Kemudian, klik Report Wizard.
1. Klik Create.
2. Klik Report Wizard.
Langkah 2 Paparan tetingkap Report Wizard akan muncul. Pilih jadual atau query yang anda ingin gunakan untuk menghasilkan laporan.
Selain menggunakan Report Wizard, laporan juga boleh dijana menggunakan Report dengan hanya satu klik. Anda boleh mencubanya nanti!
Klik untuk pilih jadual atau query.
4.15 Apakah objek-objek pangkalan data yang boleh digunakan untuk menghasilkan laporan?
161
Langkah 3 Setelah jadual atau pertanyaan dipilih, tetingkap Available Fields menunjukkan semua medan yang ada di dalam jadual. Klik ikon >> untuk memilih semua medan.
Klik butang >> untuk memilih semua medan.
Langkah 4 Medan yang dipilih akan muncul dalam tetingkap Selected Fields. Klik Next.
Klik Next.
Langkah 5 Anda boleh klik ikon > atau < untuk menentukan susunan medan yang dipaparkan dalam laporan. Klik Next.
162
4.1
Pangkalan Data dan SQL
Langkah 6 Anda boleh memilih medan untuk tujuan isihan dan klik Ascending atau Descending untuk menentukan isihan secara menaik atau menurun. Klik Next.
Langkah 7 Seterusnya, pilih cara susun atur (Layout) dan orientasi (Orientation) untuk menetapkan format laporan anda. Klik Next.
Langkah 8 Masukkan nama laporan anda. Klik Finish.
1. Masukkan nama laporan.
2. Klik Finish.
Rajah 4.40 Langkah-langkah menjana laporan dengan menggunakan Report Wizard
163
Rajah 4.41 menunjukkan contoh laporan yang dipaparkan dalam susun atur (layout) yang berbeza, iaitu Stepped Layout, Block Layout dan Outline Layout.
Langkah-langkah menghasilkan laporan
goo.gl/AuqRNx
(a) Stepped Layout
Bilangan maksimum atribut yang boleh dimasukkan dalam laporan adalah sebanyak 255.
(b) Block Layout
4.16 Bagaimanakah cara untuk menamakan semula laporan yang telah disimpan?
(c) Outline Layout Rajah 4.41 Paparan laporan dalam susun atur (layout) yang berbeza
4.6 Penjanaan Laporan Berdasarkan Hasil Pertanyaan (Query) 1. Rujuk kepada Contoh 4.6 dan 4.7, hasilkan pertanyaan bagi OPERATOR AND dan OPERATOR OR. 2. Janakan laporan-laporan berdasarkan pertanyaan-pertanyaan yang telah dibuat. 3. Setelah berjaya, tunjukkan kepada guru anda untuk disemak. 4. Cetak satu set laporan yang telah dijana dan tampal di dalam kelas. 164
4.1
Pangkalan Data dan SQL
4.1 merupakan fakta yang belum diproses.
1. 2. Pangkalan
data
ialah tempat pengumpulan dan penyimpanan data bagi sistem maklumat yang berasaskan komputer.
3. Entiti merujuk kepada suatu objek yang dalam persekitaran tertentu.
secara
dan boleh dikenal pasti
4. Atribut merupakan ciri-ciri yang menerangkan sesuatu
.
5. Nyatakan dua kepentingan kekunci primer. 6. (a) Nyatakan maksud kekardinalan dalam pangkalan data. (b) Berdasarkan situasi-situasi berikut, lakarkan jenis kekardinalan dalam lukisan gambar rajah perhubungan entiti. (i) Seorang murid meminjam buku dari perpustakaan sekolah. (ii) Seorang warganegara Malaysia boleh memiliki satu Pasport Malaysia Antarabangsa. 7. Nyatakan objek-objek pangkalan data yang terdapat dalam perisian aplikasi Microsoft Access. 8. Nyatakan dua kegunaan utama borang (form) dalam pangkalan data. 9. (a) Apakah bahasa pertanyaan (query) yang digunakan untuk memanipulasi data-data dalam pangkalan data? (b) Nyatakan pernyataan-pernyataan yang telah anda pelajari. 10. Berdasarkan pertanyaan (query) di bawah, nyatakan semua jadual (table) dan atribut (fields) yang terlibat. SELECT ID_Murid, Nama_Murid FROM MURID;
11. Lengkapkan jadual kebenaran bagi ungkapan Boolean yang menggunakan operator OR dan operator AND.
Operator OR
Operator AND
P
Q
1
P∨Q
P
Q
1
1
1
1
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
P∧Q
165
12. Nyatakan cara untuk menghasilkan laporan dengan mudah yang telah anda pelajari. 13. Berikut menunjukkan dua jadual bagi entiti BUTIR_MURID dan entiti BUTIR_PENJAGA. BUTIR_MURID
Nama
Jantina
DENISH RAIMI BIN MALIK TAN CHEN HONG NURUL AIN BINTI AHMAD PRIYA DAVID ARUL A/L PARAM RACHEL LIM YEE LING
LELAKI LELAKI PEREMPUAN PEREMPUAN LELAKI PEREMPUAN
ID_Murid + + + + + +
T 1 7-1 24 T 1 7-1 2 5 T 1 7-1 82 T 1 7-201 T 1 7-202 T 1 7-2 2 5
Kaum
Agama
MELAYU CINA MELAYU INDIA INDIA CINA
ISLAM BUDDHA ISLAM KRISTIAN HINDU KRISTIAN
BUTIR_PENJAGA
No_Daftar
ID_Murid
1111 1112 1113 1114 1115 1116
Nama_Ibu
T 1 7-1 2 5 T 1 7-201 T 1 7-2 2 5 T 1 7-1 24 T 1 7-1 82 T 1 7-202
Nama_Bapa
YEOH MIN LI DIYVA A/P SAMY GAN PUI MUI SITI NOOR BINTI ALI SARAH BINTI HASSAN KARISHMA A/P SIVA
009-1234567 009-7654321 009-1122334 009-2211334 009-3322115 009-4433115
Tuliskan pertanyaan-pertanyaan (queries) yang sesuai untuk memperoleh paparan yang berikut. (a) (c) PERTANYAAN C
PERTANYAAN A
ID_Murid
Nama_Ibu
Nama_Bapa
YEOH MIN LI DIYVA A/P SAMY GAN PUI MUI SITI NOOR BINTI ALI SARAH BINTI HASSAN KARISHMA A/P SIVA
TAN TZE SOOK DAVID THOMAS RICHARD LIM KAH PEW MALIK BIN RASHID AHMAD BIN RAHMAN PARAM A/L GOPAL
(b)
T17-125 T17-225
Nama TAN CHEN HONG RACHEL LIM YEE LING
Kaum CINA CINA
(d)
PERTANYAAN B
166
No_Telefon
TAN TZE SOOK DAVID THOMAS RICHARD LIM KAH PEW MALIK BIN RASHID AHMAD BIN RAHMAN PARAM A/L GOPAL
PERTANYAAN D
ID_Murid
Nama
Kaum
T 1 7-202 T 1 7-1 24
ARUL A/L PARAM DENISH RAIMI BIN MALIK NURUL AIN BINTI AHMAD PRIYA DAVID RACHEL LIM YEE LING TAN CHEN HONG
INDIA MELAYU MELAYU INDIA CINA CINA
T 1 7-1 82 T 1 7-201 T 1 7-2 2 5 T 1 7-1 2 5
Nama
Jantina
ARUL A/L PARAM LELAKI DENISH RAIMI BIN MALIK LELAKI TAN CHEN HONG LELAKI
Kaum INDIA MELAYU CINA
4.2
Struktur Kod Arahan
4.2
STRUKTUR KOD ARAHAN
Dalam kehidupan seharian, suatu masalah harus dianalisis, dikenal pasti dan dibahagikan kepada beberapa submasalah melalui proses leraian supaya masalah tersebut bukan sahaja kelihatan kurang rumit tetapi lebih mudah untuk diselesaikan. Bagi setiap submasalah, suatu algoritma khusus boleh dihasilkan. Gabungan kesemua algoritma yang dihasilkan akan mampu menyelesaikan masalah asal tersebut. Pembangunan atur cara juga dilakukan dengan cara yang sama. Masalah pengaturcaraan dibahagikan kepada tugas utama dan beberapa tugas kecil (subtugas). Bagi setiap tugas kecil, satu algoritma dapat dibina.
Python ialah bahasa pengaturcaraan sumber terbuka. Python telah mengalami banyak penambahbaikan dengan keluaran versi-versi baharu sejak mula digunakan pada tahun 1991.
Semasa fasa pengekodan, algoritma bagi tugas utama diterjemahkan kepada atur cara utama dan algoritma setiap tugas kecil diterjemahkan kepada subatur cara yang dipanggil function atau procedure. Function dan procedure akan diguna pakai dalam atur cara utama bagi menyelesaikan masalah tersebut. 4.2.1
Fungsi Function dan Procedure dalam Atur Cara
(i) Function Function sesuai digunakan bagi subtugas yang perlu memulangkan satu nilai selepas tugas itu diselesaikan. Sebagai contoh, dalam permainan yang melibatkan pembelian, situasi pengiraan dana yang sedia ada dan baki dana selepas pembelian diperlukan. Function sesuai digunakan bagi proses pengiraan kerana kod yang sama tidak perlu ditulis semula setiap kali pemain ingin melakukan pembelian. Rajah 4.42 dan Rajah 4.43 menunjukkan paparan simulasi aplikasi android MyStemVille bagi peringkat pembelian. Apabila pemilihan dibuat dan pembelian disahkan, function yang berada di belakang item-item yang dipilih itu akan terlaksana. Pengiraaan berlaku dan baki terakhir dikemaskinikan di ruang penjuru sebelah kiri. Perhatikan bahawa sebelum pembelian, baki sedia ada ialah 220 dan selepas pembelian disahkan, baki terbaharu ialah 20 iaitu proses pengiraan dilakukan oleh function dan nilai baki terakhir dipulangkan untuk dipaparkan.
Pembelajaran Murid boleh: 4.2.1 Menerangkan fungsi struktur berikut dalam atur cara: (i) Function (ii) Procedure
Function dan procedure
goo.gl/LGsjnK
167
Baki sedia ada ialah 220.
Pemain pilih untuk membeli item ini.
Baki selepas pembelian ialah 20.
Item baharu berada dalam taman pemain.
Rajah 4.42 Paparan simulasi permainan MyStemVille
(ii) Procedure
Permainan android ini boleh dimuat turun dari Google Play Store atau scan QR code ini.
goo.gl/82yD3g
Procedure sesuai digunakan dalam situasi di mana satu tugas perlu dilaksanakan berulang kali apabila ia diperlukan tanpa pemulangan nilai. Perhatikan bahawa procedure yang disimpan dalam butang profil akan terlaksana setiap kali butang ini diklik. Procedure ini akan memaparkan tetingkap yang mengandungi profil pemain seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.43.
Rajah 4.43 Paparan profil pemain
Penggunaan subatur cara seperti function dan procedure sesuai untuk pelaksanaan tugas yang khusus atau berulang kali dalam satu atur cara yang sama atau dalam atur cara yang berlainan. Ini menjadikan kod arahan seluruh atur cara menjadi lebih kemas, teratur, sistematik, bersifat modular dan lebih mudah dinyahpepijat serta diselenggara. Penggunaan function dan procedure dalam menghasilkan suatu atur cara merupakan satu pendekatan yang harus dikuasai oleh setiap murid. Kemahiran ini akan membolehkan murid memainkan peranannya sebagai team player dalam menghasilkan atur cara yang bertaraf komersial. Dalam kebanyakan bahasa pengaturcaraan, function dan procedure mempunyai persamaan dan perbezaan yang jelas dari segi takrifan dan kegunaan. Dalam bahasa pengaturcaraan Python, procedure tidak wujud kerana procedure dianggap sebagai implicit function. Procedure Python tetap memulangkan nilai None walaupun memainkan peranan 168
Struktur Kod Arahan
yang sama seperti procedure dalam bahasa pengaturcaraan yang lain, iaitu tidak melakukan sebarang pengiraan dan hanya memaparkan maklumat. None ialah nilai lalai dalam Python. Takrifan dan kegunaan function serta procedure dalam buku ini akan dibuat berdasarkan bahasa pengaturcaraan Python. Rajah 4.44 menunjukkan persamaan dan perbezaan antara function dan procedure Python.
Parameter ialah pemboleh ubah yang digunakan oleh sesuatu function atau procedure. Argumen ialah data atau nilai sebenar dalam pemboleh ubah tersebut.
Ada dua jenis, (a) yang sedia ada (built-in function). (b) yang ditulis oleh pengguna (user-defined)
Perbezaan antara function dan procedure dalam Python.
goo.gl/5jxz9z (Dipetik dari: http:// index-of.es/Python/ Core.Python. Programming.2nd. Edition.Wesley. Chun.2006.pdf, muka surat 448)
Mempunyai nama khusus yang eksplisit
Berparameter ataupun tidak berparameter Perlu menerima nilai input (argumen)
Function
Ditulis oleh pengguna
Procedure Melaksanakan satu urutan arahan bagi menyelesaikan satu tugas khusus
Memulangkan satu atau beberapa nilai. (nombor, aksara atau jenis data lain)
4.2
Boleh digunakan berulang kali dalam atur cara yang sama atau berbeza sekiranya perlu
Tidak semestinya menerima input (argumen)
Tidak memulangkan sebarang nilai kecuali nilai secara lalai: None.
Rajah 4.44 Persamaan dan perbezaan antara function dan procedure Python
169
4.2.2
Pembelajaran Murid boleh: 4.2.2 Memberi contoh penggunaan penyataan function: (i) dalaman (built-in) (ii) dihasilkan sendiri (user-defined)
Function dalaman bahasa pengaturcaraan Python
goo.gl/DWBx41
Penggunaan Pernyataan Function
Function boleh dibahagikan kepada built-in function (fungsi dalaman) dan user-defined function (fungsi dihasilkan sendiri). Kedua-duanya mempunyai fungsi yang sama, iaitu melakukan suatu tugas yang khusus. (i) Function dalaman (built-in) Built-in function ialah fungsi yang sedia ada dan disimpan dalam library bahasa pengaturcaraan. Kod sumber untuk setiap built-in function tidak boleh dilihat oleh pengatur cara. Setiap built-in function mempunyai nama yang deskriptif, iaitu nama yang dapat mencerminkan tugas built-in function berkenaan. Nama built-in function tidak boleh ditukar. Dalam pengaturcaraan Python, fungsi input dan fungsi output ialah built-in function yang sering digunakan. Tugas yang dilakukan oleh built-in function yang dibekalkan adalah terhad dan ringkas sahaja. Bagi kebanyakan bahasa pengaturcaraan, sebelum sesuatu built-in function boleh digunakan, nama fail library di mana built-in function berkenaan disimpan hendaklah dinyatakan terlebih dahulu di bahagian atas atur cara. Dalam pengaturcaraan Python, terdapat sekumpulan built-in function yang boleh digunakan secara terus tanpa menyatakan terlebih dahulu nama fail library di mana fungsi berkenaan disimpan.
4.8 Penggunaan built-in function dalam bahasa pengaturcaraan Python. Contoh ini menunjukkan penggunaan built-in function sum( ), max( ), min( ) dan index( ) bagi mendapatkan nama murid yang memperoleh jumlah markah tertinggi dan terendah. Jadual 4.11 menunjukkan markah yang diperoleh lima murid bagi empat mata pelajaran. Jadual 4.11 ID murid
170
Nama murid
BM
BI
Mate
Sains
0001
Ali bin Azmi
87
70
80
78
0002
Aminah binti Yusof
95
80
65
75
0003
Chong Yee Ling
74
85
90
85
0004
Dayang Minsu
55
85
71
68
0005
Denish A/L Kathigasu
65
78
68
65
4.2
Struktur Kod Arahan
Markah Min dan Mak.py - C:\Documents\Tutorial Python\Markah Min dan Mak.py (3.6.5) File
Edit
Format
Run
Options
Window
Help
#Menyimpan markah setiap murid dalam senarai murid_1 = [87, 70, 80, 78] murid_2 = [95, 80, 65, 75] Semua markah bagi setiap murid mesti disimpan dalam murid_3 = [74, 85, 90, 85] senarai masing-masing. murid_4 = [55, 85, 71, 68] murid_5 = [65, 78, 68, 65] #Menyimpan nama setiap murid dalam urutan senarai nama nama = ["Ali bin Azmi", "Aminah binti Yusof", "Chong Yee Ling", "Dayang Minsu", "Denish A/L Kathigasu"]
Nama semua murid harus disimpan dalam satu senarai mengikut tertib senarai markah.
#Menjumlahkan markah setiap murid jumlah_1 = sum(murid_1) Senarai markah setiap murid dihantar ke built-in function sum( ) dan jumlah_2 = sum(murid_2) jumlah_3 = sum(murid_3) nilai yang dipulangkan, iaitu jumlah markah disimpan dalam pemboleh jumlah_4 = sum(murid_4) ubah yang sepadan. jumlah_5 = sum(murid_5) #Menyimpan jumlah markah setiap murid dalam senarai jumlah jumlah = [jumlah_1, jumlah_2, jumlah_3, jumlah_4, jumlah_5]
Jumlah markah setiap murid disimpan dalam satu senarai bernama jumlah. Kedudukan jumlah markah adalah mengikut tertib. #Mencari markah tertinggi dan terendah dalam senarai jumlah tertinggi = max(jumlah) terendah = min(jumlah)
Senarai jumlah dihantar sebagai argumen kepada function max( ) dan min( ). Function max( ) akan memulangkan markah tertinggi dan function min( ) akan memulangkan markah terendah dalam senarai jumlah.
#Menggunakan sub-function untuk mencari indeks indeks_tertinggi = jumlah.index(tertinggi) indeks_terendah = jumlah.index(terendah)
Jumlah markah tertinggi dan terendah dihantar sebagai argumen kepada sub-function index( ). Nombor indeks yang dipulangkan disimpan dalam pemboleh ubah masing-masing. #Menggunakan sub-function untuk mencari nama murid murid_markah_tertinggi = nama[indeks_tertinggi] murid_markah_terendah = nama[indeks_terendah]
Nilai indeks yang disimpan dalam pemboleh ubah digunakan untuk mengesan nama murid yang mendapat jumlah markah tertinggi dan terendah.
#Mencetak nama berserta markah tertinggi dan terendah print(murid_markah_tertinggi, "memperoleh jumlah markah tertinggi, iaitu ", tertinggi) print(murid_markah_terendah, "memperoleh jumlah markah terendah, iaitu ", terendah)
Ln: 39 Col:0
Rajah 4.45 Kod atur cara Contoh 4.8
171
Python 3.6.5 Shell File
Edit
Shell
Debug
Options
Window
Help
====== RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\Markah Min dan Mak.py ====== Chong Yee Ling memperoleh jumlah markah tertinggi, iaitu 334 Denish A/L Kathigasu memperoleh jumlah markah terendah, iaitu 276 >>> Ln: 7 Col:4
Rajah 4.46 Output bagi kod atur cara Contoh 4.8
(ii) Function dihasilkan sendiri (user-defined)
User-defined function bahasa pengaturcaraan Python
User-defined function ialah satu set arahan yang ditulis oleh pengatur cara untuk melaksanakan suatu tugasan khas yang akan berulang dalam atur cara utama. User-defined function yang ditulis juga perlu mempunyai nama yang deskriptif, iaitu nama yang dapat mencerminkan tugasnya. Lazimnya, user-defined function ditulis kerana ketiadaan built-in function yang dapat memenuhi kehendak pengatur cara. Seperti built-in function, user-defined function mampu menerima argumen dan memulangkan nilai kepada atur cara yang memanggilnya.
goo.gl/sKay8F
4.9
Penggunaan user-defined function yang mengira kuasa dua dalam bahasa pengaturcaraan Python.
kuasa_dua.py - C:\Documents\Tutorial Python\kuasa_dua.py (3.6.5) File
Edit
Format
Run
Options
Window
Help
# Fungsi yang mengira kuasa dua def kuasadua(x): return x*x
User-defined function (kuasadua) ini: • Menerima nilai argumen yang dihantar dan menyimpannya dalam parameter x • Mengira nilai x2 • Memulangkan hasil kiraan kepada pernyataan kod yang meminta kiraan ini
# Bahagian utama atur cara # Minta pengguna memasukkan satu nombor nom = int(input("Masukkan satu nombor integer: ")) # panggilan fungsi nom_kuasa = kuasadua(nom) print("Kuasa dua bagi",nom,"ialah",nom_kuasa)
• Pernyataan kod ini memanggil function kuasadua dan menghantar nilai dalam pemboleh ubah nom kepadanya. • Terima nilai yang dipulangkan oleh function kuasadua dan umpukkan kepada pemboleh ubah nom_kuasa. Ln: 1 Col:0
Rajah 4.47 Kod atur cara Contoh 4.9
172
4.2
Struktur Kod Arahan
Python 3.6.5 Shell File
Edit
Shell
Debug
Options
Window
Help
======= RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\kuasa_dua.py ======= Masukkan satu nombor integer: 2 Kuasa dua bagi 2 ialah 4 >>> ======= RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\kuasa_dua.py ======= Masukkan satu nombor integer: 5 Kuasa dua bagi 5 ialah 25 >>> Ln: 11 Col:4
Rajah 4.48 Output bagi kod atur cara Contoh 4.9
4.17 Nyatakan built-in function yang digunakan dalam bahagian utama atur cara dalam Contoh 4.9 yang membolehkan pengguna memasukkan nombor.
Penggunaan user-defined function yang membandingkan dua nombor dalam
4.10 bahasa pengaturcaraan Python.
susun_nombor.py - C:\Documents\Tutorial Python\susun_nombor.py (3.6.5) File
Edit
Format
Run
Options
Window
Help
""" User-defined function yang memulangkan nombor besar di kiri dan nombor kecil di kanan """ def besar_kecil(x,y): if x > y: return x, y else: return y, x # # a b
Bahagian utama atur cara Minta pengguna memasukkan dua nombor = int(input("Masukkan nombor integer yang pertama: ")) = int(input("Masukkan nombor integer yang kedua: "))
# panggilan user-defined function [besar, kecil] = besar_kecil(a,b) print("Nombor",besar,"lebih besar daripada",kecil)
• Memanggil function besar_kecil serta menghantar dua nilai ke pemboleh ubah x dan y. • Nilai yang dipulangkan akan diumpukkan kepada senarai [besar, kecil]. • Nilai-nilai dipaparkan.
Ln: 1 Col:0
User-defined function ini: • Menerima dua nilai argumen dan simpan dalam parameter x dan y • Membandingkan dua nilai dalam parameter dan terbalikkan tempat jika y > x • Memulangkan kedua-dua nilai mengikut susunan nombor lebih besar di kiri dan nombor lebih kecil di kanan
Rajah 4.49 Kod atur cara Contoh 4.10
173
Python 3.6.5 Shell File
Edit
Shell
Debug
Options
Window
Help
====== RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\susun_nombor.py ====== Masukkan nombor integer yang pertama: 6 Masukkan nombor integer yang kedua: 9 Nombor 9 lebih besar daripada 6 >>>
Ln: 8 Col:4
Rajah 4.50 Output bagi kod atur cara Contoh 4.10
Datang sekali dengan bahasa pengaturcaraan
Ditulis oleh pengatur cara
Mempunyai nama (bahagian pengepala)
Perlu argumen
Built-in Function
Mempunyai badan function (set arahan)
Boleh ada atau tanpa argumen
User-defined Function
Boleh diberikan sebarang nama yang tidak bercanggah dengan kata-kata kunci dalam bahasa pengaturcaraan
Mempunyai pernyataan return
Nama yang unik, deskriptif, terpelihara dan tidak boleh diubah
Kod sumber tidak boleh dilihat
Kod sumber boleh dilihat dan diubah
Rajah 4.51 Persamaan dan perbezaan antara built-in function dan user-defined function
174
4.2
Struktur Kod Arahan
4.8 Mengenal Pasti Function dan Procedure
Kaedah Think-Pair-Share
1. Kaji kod atur cara berikut, kenal pasti semua function dan procedure.
py
Harga Tempahan Kek.py - C:\Documents\Tutorial Python\Harga Temp... File
Edit
Format
Run
Options
Window
Help
goo.gl/wMqamQ
jenis_kek = ["keju","mentega","pelangi","kopi"] harga_kek = [40,35,35,30] jumlah = [0,1,2,3] a b c d
= = = =
int(input("Masukkan int(input("Masukkan int(input("Masukkan int(input("Masukkan
tempahan tempahan tempahan tempahan
untuk untuk untuk untuk
kek kek kek kek
keju: ")) mentega: ")) pelangi: ")) kopi: "))
tempahan = [a,b,c,d] def jumlah_harga(): for i in range(4): jumlah[i] = harga_kek[i] * tempahan[i] return (jumlah) def cetak(): print("\n\nTempahan anda ialah:") print(a,"kek",jenis_kek[0]) print(b,"kek",jenis_kek[1]) print(c,"kek",jenis_kek[2]) print(d,"kek",jenis_kek[3]) print("\nJumlah harga untuk tempahan ialah RM",sum(jumlah)) jumlah_harga() cetak() Ln: 1 Col:0
2. Kenal pasti perkara berikut dan tulis pada sehelai kertas. (a) Jenis dan fungsi built-in function (b) User-defined function dan procedure serta tugasnya (c) Output atur cara 3. Kongsikan idea bersama-sama ahli kumpulan anda. Bincangkan cara-cara untuk menambah baik hasil dapatan anda. 4. Sediakan satu persembahan dan bentangkan hasil dapatan kumpulan anda di dalam kelas.
175
Pembelajaran Murid boleh: 4.2.3 Menulis pernyataan function dan procedure
Parameter digunakan untuk: 1. Menerima dan menyimpan data yang dihantar kepadanya semasa dipanggil 2. Memulangkan data kepada pernyataan arahan, function, procedure atau atur cara lain yang memanggilnya
4.2.3
Menulis Pernyataan Function dan Procedure
Function Penulisan user-defined function bermula dengan mentakrifkan function tersebut di permulaan atur cara. Selepas itu, pengguna boleh memanggil fungsi tersebut setiap kali tugasan khas function perlu dilaksanakan dalam atur cara. Berikut menunjukkan sintaks pentakrifan suatu user-defined function. def nama_function (parameter): badan function return (nilai)
Kata kunci def digunakan untuk mentakrifkan function. Nama sesuatu function harus mencerminkan tugas khas yang akan dilakukannya. Parameter ialah pemboleh ubah untuk menerima argumen (nilai) yang dihantar kepada function semasa dipanggil. Parameter dimasukkan dalam tanda kurungan ( ). Pentakrifan nama function dan parameter mesti diakhiri dengan tanda titik bertindih. Badan function dimulakan sebaris selepas nama function dan perlu inden dari jidar kiri. Badan function terdiri daripada set arahan (instructions) bagi tugasnya. Perkataan return digunakan untuk memulangkan nilai atau output yang dihasilkan oleh function tersebut.
Dalam kebanyakan bahasa pengaturcaraan, pernyataan return dalam function memulangkan satu nilai sahaja. Nilai ini boleh merupakan nilai tunggal atau satu ungkapan yang menghasilkan satu nilai tunggal. Walau bagaimanapun, dalam bahasa pengaturcaraan Python, nilai yang dipulangkan dalam pernyataan return function boleh berupa satu nilai tunggal atau sekumpulan nilai yang diasingkan dengan tanda koma. Sebagai contoh, Situasi 1: def hasiltambah (x,y): jumlah = x + y return (jumlah) Situasi 2: def hasiltambah (x,y): return (x + y) Situasi 3: def susun_naik (x, y): if x > y: return (y, x) else: return (x, y) 176
Pernyataan return memulangkan satu nilai tunggal.
Pernyataan return memulangkan satu nilai tunggal dari ungkapan yang digunakan.
Pernyataan return memulangkan lebih daripada satu nilai. Pernyataan return ini memulangkan dua nilai dalam susunan menaik.
4.2
Struktur Kod Arahan
4.11 Penggunaan user-defined function bagi simulasi permainan batu seremban. Batu seremban ialah sejenis permainan tradisional yang dimainkan di Malaysia. Dalam permainan ini, seorang pemain bermula dengan peringkat yang mudah sehingga ke peringkat terakhir yang disebut buah lapan. Kemudian, barulah pemain melakukan aktiviti timbang dan tangkap untuk mendapatkan mata.
Æ
Æ
Lambung dan timbang batu
Lambung dan tangkap batu
Rajah 4.52 Cara lambung dan timbang dan lambung dan tangkap batu
Dalam Contoh 4.11, simulasi aktiviti timbang dan tangkap dalam permainan boleh diwujudkan dan nama user-defined function yang akan dibina dinamakan bilangan_batu( ). User-defined function ini akan menerima satu nilai yang mewakili bilangan batu yang akan digunakan dalam permainan, iaitu lima. Nilai ini akan dihantar ke sub-function bagi built-in function random( ), iaitu random.randint( ). Nilai yang dipulangkan kali pertama adalah bilangan batu yang berjaya ditimbang. Selepas itu, nilai ini dihantar ke function random. randint( ) semula dan nilai yang dipulangkan kali kedua mewakili bilangan batu yang berjaya ditangkap. Batu Seremban.py - C:\Documents\Tutorial Python\Batu Seremban.py (3.6.5) File
Edit
Format
Run
Options
Window
Help
import random # User-defined function untuk simulasi menimbang batu def bilangan_batu(x): hasil =(random.randint(0,x)) return hasil
Gelung while digunakan supaya
# Membuat panggilan function. aktiviti timbang dan tangkap # Hantar nilai bilangan batu yang digunakan ke dalam bilangan_batu() dapat diteruskan sehingga terus = "Y" while terus == "Y": pemain menamatkan permainan. hasil_timbang = bilangan_batu(5) print("Hasil timbangan anda ialah " + str(hasil_timbang) + " batu.") # Menangkap batu. Membuat panggilan fungsi. # Hantar hasil timbangan ke dalam bilangan_batu() if hasil_timbang > 0: tangkap = bilangan_batu(hasil_timbang) print("Hasil tangkapan anda ialah " + str(tangkap)) terus = input("\nTeruskan [Y] atau Berhenti [T]? Tekan [Y|T] ") print("")
Sekiranya batu berjaya ditimbang, barulah user-defined function bilangan_batu( ) dipanggil semula. Kali ini argumen yang dihantar ialah hasil_timbang dan nilai yang dipulangkan ialah bilangan batu yang berjaya ditangkap. Ln: 24 Col:0
Rajah 4.53 Kod atur cara Contoh 4.11
Panggilan function bilangan_batu diletakkan dalam gelung ulangan while supaya aktiviti timbang dan tangkap batu dapat dilakukan secara berulangan. 177
Python 3.6.5 Shell File
Edit
Shell
Debug
Options
Window
Help
===== RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\Batu Seremban.py ===== Hasil timbangan anda ialah 1 batu. Hasil tangkapan anda ialah 1 Teruskan [Y] atau Berhenti [T]? Tekan [Y|T] Y Hasil timbangan anda ialah 2 batu. Hasil tangkapan anda ialah 1 Teruskan [Y] atau Berhenti [T]? Tekan [Y|T] T >>> Ln: 25 Col:4
Rajah 4.54 Output bagi kod atur cara Contoh 4.11
4.9 Kaedah Brainstorming Activity
Menulis Pernyataan Function Corak perbelanjaan murid sekolah di pesta buku:
Nama murid
RM Buku cerita
Buku latihan
Buku rujukan
Aini
12
15
33
Aru
10
12
15
Lee
15
18
0
Anda ialah ahli jawatankuasa penganjur pesta buku. Anda ditugaskan untuk mendapatkan data-data mengenai: (a) Jumlah bilangan buku yang dibeli oleh murid sekolah; (i) secara keseluruhan. (ii) mengikut jenis bahan. (b) Jenis bahan bacaan yang paling disukai oleh murid sekolah.
1. Anda diberi masa untuk: (a) Mengkaji situasi di atas dan meleraikan masalah (b) Menyatakan tugas khas yang telah dikenal pasti (c) Menulis pernyataan function bagi melakukan tugas khas yang telah dikenal pasti 2. Selepas tamat tempoh yang diberikan, anda dikehendaki berkumpul dalam kumpulan. Kongsikan dan bincangkan hasil dapatan masing-masing bersama-sama rakan sekumpulan. 3 Gunakan bahasa pengaturcaraan Python untuk mengekod dan menguji pernyataan function yang dihasilkan. 178
4.2
Struktur Kod Arahan
Procedure Sintaks untuk menulis procedure hampir serupa dengan sintaks pentakrifan user-defined function, cuma procedure tidak memulangkan sebarang nilai (output) kembali kepada atur cara atau pernyataan kod yang memanggilnya. Badan procedure hanya terdiri daripada set arahan bagi tugas khas. def nama_procedure (parameter): badan procedure
Procedure dalam bahasa pengaturcaraan Python
pynewbs.com/7a/a
Kata kunci def digunakan untuk mentakrifkan procedure. Nama sesuatu procedure harus mencerminkan tugas khas yang akan dilakukannya. Jika mempunyai input atau parameter, maka parameter perlu dinyatakan dalam tanda kurungan ( ). Jika tidak, tanda kurungan dibiarkan kosong. Pentakrifan nama procedure dengan atau tanpa parameter mesti diakhiri dengan tanda titik bertindih. Badan procedure dimulakan sebaris selepas nama procedure dan perlu inden dari jidar kiri. Badan procedure terdiri daripada set arahan bagi melaksanakan tugasnya. Setelah procedure siap dilaksanakan, pelaksanaan atur cara akan kembali semula ke baris selepas pemanggilan procedure. Penggunaan procedure untuk mencetak lirik lagu menggunakan bahasa
4.12 pengaturcaraan Python.
Aimah ialah seorang guru tadika dan kelasnya mempunyai 15 orang murid. Setiap bulan, Aimah akan menyediakan lirik lagu “Selamat Hari Jadi” untuk murid-muridnya. Katakan dua orang murid menyambut hari jadi pada bulan ini. Berikut menunjukkan satu segmen kod atur cara yang akan mencetak lirik lagu “Selamat Hari Jadi” yang bernama tanpa menggunakan procedure. Hari Jadi Biasa.py - C:\Documents\Tutorial Python\Hari Jadi Biasa.py (3.6.5) File
Edit
Format
Run
Options
Window
Help
# Mencetak lirik lagu "Selamat Hari Jadi untuk Ali" print("Selamat hari jadi!") print("Selamat hari jadi!") print("Selamat hari jadi, Ali") print("Selamat hari jadi!") print() # Mencetak lirik lagu "Selamat Hari Jadi untuk Raju" print("Selamat hari jadi!") print("Selamat hari jadi!") print("Selamat hari jadi, Raju") print("Selamat hari jadi!") print() Ln: 1 Col:0
Rajah 4.55 Kod atur cara Contoh 4.12
179
Python 3.6.5 Shell File
Edit
Shell
Debug
Options
Window
Help
==== RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\Hari Jadi Biasa.py ==== Selamat hari jadi! Selamat hari jadi! Selamat hari jadi, Ali Selamat hari jadi! Selamat Selamat Selamat Selamat
hari hari hari hari
jadi! jadi! jadi, Raju jadi!
>>>
Ln: 15 Col:4
Rajah 4.56 Output bagi kod atur cara Contoh 4.12
Aimah mendapati lirik lagu tersebut adalah sama dan berulangan. Bayangkan jika Aimah ingin mencetak lirik lagu untuk semua muridnya. Penggunaan procedure lirik( ) dengan parameter boleh digunakan supaya seluruh lirik tidak perlu ditaip berulang kali. Ini telah menjimatkan masa menaip, kejadian ralat berkurangan dan segmen kod kelihatan lebih kemas. Berikut menunjukkan segmen kod yang telah ditambah baik dengan penggunaan procedure untuk mencetak lirik lagu “Selamat Hari Jadi”. Hari Jadi Procedure.py - C:\Documents\Tutorial Python\Hari Jadi Procedure.py (3.6.5) File
Edit
Format
Run
Options
Window
# Menggunakan procedure def lirik(nama): print("Selamat hari print("Selamat hari print("Selamat hari print("Selamat hari print()
Help
untuk lirik lagu jadi!") jadi!") jadi",nama) jadi!")
# Mencetak lirik lagu untuk pelajar lirik("Ali") lirik("Raju")
Ln: 12 Col:0
Rajah 4.57 Kod atur cara Contoh 4.12 yang menggunakan procedure
Setelah penggunaan procedure, hanya dua baris kod sahaja diperlukan oleh Aimah bagi mencetak lirik lagu untuk murid-muridnya. Ini memudahkan pencetakan lirik lagu yang seterusnya untuk murid-murid yang lain. 180
4.2
Struktur Kod Arahan
4.10 Kaedah Gallery Walk
Menulis Pernyataan Procedure 1. Kaji segmen kod berikut. Tulis cadangan anda untuk meringkaskan kod di bawah dengan menggunakan procedure.
goo.gl/DzbwE3
Lagu Chan Mali Chan.py - C:\Documents\Tutorial Python\Lagu Chan Mali... File
Edit
Format
Run
Options
Window
py
Help
# Lirik Lagu Chan Mali Chan print("Lirik Lagu Chan Mali Chan\n") print("Di mana dia anak kambing saya?") print("Anak kambing saya yang makan daun talas") print("Di mana dia buah hati saya?") print("Buah hati saya bagai telur dikupas\n") print("Chan print("Chan print("Chan print("Chan
mali mali mali mali
chan, chan, chan, chan,
chan mali chan") ketipung payung") chan mali chan") ketipung payung\n")
print("Di mana dia anak kambing saya?") print("Anak kambing saya yang makan daun talas") print("Di mana dia buah hati saya?") print("Buah hati saya bagai telur dikupas\n") print("Chan print("Chan print("Chan print("Chan
mali mali mali mali
chan, chan, chan, chan,
chan mali chan") ketipung payung") chan mali chan") ketipung payung\n")
Ln: 27 Col:0
2. Pamerkan hasil kerja anda pada dinding kelas untuk dilihat oleh kumpulan lain. 3. Murid-murid digalakkan untuk menulis komen tentang hasil kerja kumpulan lain dan menampalkannya di atas hasil kerja tersebut. 4. Guru akan memilih hasil kerja yang terbaik. 5. Gunakan procedure yang serupa, sediakan satu segmen kod Python untuk lagu negeri anda. Anda digalakkan untuk menguji segmen kod anda menggunakan perisian aplikasi Python.
181
Pembelajaran Murid boleh: 4.2.4 Menghasilkan atur cara yang melibatkan: (i) function (ii) procedure
4.2.4
Menulis Atur Cara yang Melibatkan Function dan Procedure
Anda telah mempelajari cara menulis pernyataan function dan procedure di subtopik 4.2.3. Penggunaan function dan procedure semasa penulisan kod untuk satu atur cara amat penting dan wajib. Rajah 4.58 menunjukkan kepentingan penggunaan function dan procedure.
Buku
Internet
Dapat digunakan secara terus atau berulang kali tanpa menulis kodnya
Atur cara kelihatan lebih teratur, kemas, bermodular dan lebih mudah difahami
Function dan Procedure
Memudahkan proses nyahpepijat Boleh dikongsikan
Guru
Boleh diguna pakai dalam atur cara lain sekirannya tugasan yang sama diperlukan
Mengurangkan kemungkinan berlakunya ralat
Menjimatkan masa
Komuniti pengatur cara Rajah 4.58 Kepentingan function dan procedure dalam penghasilan atur cara
182
4.2
Struktur Kod Arahan
Menghasilkan satu atur cara kalkulator yang
4.13 melibatkan gabungan function dan procedure.
Guru meminta anda menghasilkan satu atur cara kalkulator yang dapat melakukan empat operasi asas, iaitu tambah, tolak, darab dan bahagi terhadap dua nombor integer yang dimasukkan oleh pengguna atur cara. Bagi menyelesaikan masalah ini, anda perlu mengaplikasikan konsep pemikiran komputasional dalam fasa-fasa pembangunan atur cara. Output yang dikehendaki adalah seperti berikut: Menu Kalkulator 1. Tambah 2. Tolak 3. Darab 4. Bahagi 5. Tamat Pilihan anda [1 hingga 5]: 3 Masukkan nombor pertama : 4 Masukkan nombor kedua : 5 Output: 4 × 5 = 20 Terima kasih kerana menggunakan saya.
Fasa Analisis Masalah 1. Mengenal pasti masalah: Membina atur cara yang boleh melaksanakan empat operasi.
Fasa-fasa pembangunan atur cara. Analisis Masalah
Reka Bentuk Atur Cara
Pengekodan
Pengujian dan Penyahpepijatan
Dokumentasi
2. Mengenal pasti input, proses dan output: (a) Input: Pilihan operasi dari menu kalkulator dan memasukkan dua nombor. (b) Proses: Lakukan operasi yang dipilih. (c) Output: Paparkan jawapan bagi dua nombor yang dimasukkan berdasarkan operasi yang dipilih. Fasa Reka Bentuk Atur Cara 1. Membangunkan algoritma bagi tugas-tugas kecil (sub-task). 2. Menulis pseudokod. 3. Melakar carta alir. 4. Mereka bentuk antara muka pengguna untuk input dan output data.
4.18 Apakah teknik-teknik pemikiran komputasional yang digunakan semasa fasa analisis masalah?
183
Pseudokod 1 Mula 2 Isytihar pemboleh ubah aktif, pilihan, nombor1, nombor2, hasil 3 Setkan aktif = 1 4 Selagi aktif == 1 4.1 Papar menu berikut: Kalkulator Bermenu 1. Tambah 2. Tolak 3. Darab 4. Bahagi 5. Tamat 4.2 Papar mesej “Pilihan anda [1 hingga 5]:” 4.3 Setkan pilihan = nombor yang dimasukkan 4.4 Jika pilihan == 1 4.4.1 Papar mesej “Masukkan nombor pertama:” 4.4.2 Setkan pertama = nombor yang dimasukkan 4.4.3 Papar mesej “Masukkan nombor kedua:” 4.4.4 Setkan kedua = nombor yang dimasukkan 4.4.5 Kira hasil = pertama + kedua 4.4.6 Papar “Output: nilai pertama + nilai kedua = hasil” 4.5 Jika pilihan == 2 4.5.1 Papar mesej “Masukkan nombor pertama:” 4.5.2 Setkan pertama = nombor yang dimasukkan 4.5.3 Papar mesej “Masukkan nombor kedua:” 4.5.4 Setkan kedua = nombor yang dimasukkan 4.5.5 Kira hasil = pertama - kedua 4.5.6 Papar “Output: nilai pertama - nilai kedua = hasil” 4.6 Jika pilihan == 3 4.6.1 Papar mesej “Masukkan nombor pertama:” 4.6.2 Setkan pertama = nombor yang dimasukkan 4.6.3 Papar mesej “Masukkan nombor kedua:” 4.6.4 Setkan kedua = nombor yang dimasukkan 4.6.5 Kira hasil = pertama * kedua 4.6.6 Papar “Output: nilai pertama x nilai kedua = hasil” 4.7 Jika pilihan == 4 4.7.1 Papar mesej “Masukkan nombor pertama:” 4.7.2 Setkan pertama = nombor yang dimasukkan 4.7.3 Papar mesej “Masukkan nombor kedua:” 4.7.4 Setkan kedua = nombor yang dimasukkan 4.7.5 Kira hasil = pertama / kedua 4.7.6 Papar “Output: nilai pertama / nilai kedua = hasil” 4.8 Jika pilihan == 5 4.8.1 Setkan aktif = 0 5 Papar mesej “Terima kasih kerana menggunakan saya.” 6 Tamat
Petunjuk: Biru – Set pernyataan ini diasingkan dan dijadikan satu subpseudokod dptDuaNombor. Ungu – Set pernyataan ini diasingkan dan dijadikan satu subpseudokod kiraCetak. Hijau – Set pernyataan ini diasingkan dan dijadikan satu subpseudokod menu. Kelabu – Set pernyataan ini diasingkan dan dijadikan satu subpseudokod dptPilihanPengguna.
184
Struktur Kod Arahan
4.2
Pseudokod yang Dimurnikan Melalui Pengaplikasian Pemikiran Komputasional Pseudokod berikut adalah lebih tersusun, padat, kemas dan bermodular. menu 1 Mula 2 Papar “Kalkulator Bermenu” 3 Papar “1. Tambah” 4 Papar “2. Tolak” 5 Papar “3. Darab” 6 Papar “4. Bahagi” 7 Papar “5. Tamat” 8 Tamat
dptPilihanPengguna 1 Mula 2 Setkan noPilihan = 0 3 Selagi noPilihan tidak dalam lingkungan 1 dan 5 3.1 Papar “Pilihan anda [1 hingga 5] :” 3.2 Setkan noPilihan = nombor yang ditaip 4 Tamat
Pseudokod Utama 1 Mula 2 Setkan aktif = 1 3 Selagi aktif == 1 3.1 Panggil menu 3.2 Setkan jenisOperasi = panggil dptPilihanPengguna 3.3 Jika jenisOperasi == 5 3.3.1 Setkan aktif = 0 3.4 Jika tidak 3.4.1 Setkan nom1 dan nom2 = panggil dptDuaNombor 3.4.2 Panggil kiraCetak (nom1, nom2) 3.5 Tamat jika 4 Papar “Terima kasih kerana menggunakan saya.” 5 Tamat kiraCetak (a, b) 1 Mula 2 Jika jenisOperator == 1 2.1 Kira hasiltambah = a + b 2.2 Papar “Output: a + b = hasiltambah” 3 Lain jika jenisOperator == 2 3.1 Kira hasiltolak = a - b 3.2 Papar “Output: a - b = hasiltolak” 4 Lain jika jenisOperator == 3 4.1 Kira hasildarab = a × b 4.2 Papar “Output: a × b = hasildarab” 5 Lain jika jenisOperator == 4 5.1 Kira hasilbahagi = a ÷ b 5.2 Papar “Output: a / b = hasilbahagi” 6 Tamat jika 7 Tamat
dptDuaNombor 1 Mula 2 Papar “Masukkan nombor pertama: ” 3 Setkan nombor1 = nombor yang dimasukkan 4 Papar “Masukkan nombor kedua: ” 5 Setkan nombor2 = nombor yang dimasukkan 6 Pulangkan nombor1 dan nombor2 7 Tamat
185
4.19 Apakah teknik pemikiran komputasional yang digunakan semasa fasa pengekodan?
Fasa Pengekodan Semasa fasa pengekodan, anda perlu mengenal pasti penulisan sintaks-sintaks bagi function, procedure, input, proses dan output. Selain itu, anda juga perlu mengenal pasti jenis py data input yang harus digunakan. goo.gl/onbYbT
Kalkulator Bermenu_2.py - C:\Documents\Tutorial Python\Kalkulator Bermenu_2.py (3.6.5) File
Edit
Format
Run
Options
Window
Help
# Procedure menu() def menu(): print("Kalkulator Bermenu") print("1. Tambah") print("2. Tolak") print("3. Darab") print("4. Bahagi") print("5. Tamat") # Function dptPilihanPengguna() def dptPilihanPengguna(): noPilihan = 0 while (noPilihan < 1) or (noPilihan > 5): noPilihan = int(input("Pilihan anda [1 hingga 5]: ")) return noPilihan # Function dptDuaNombor() def dptDuaNombor(): nombor1 = int(input("Masukkan nombor pertama : ")) nombor2 = int(input("Masukkan nombor kedua : ")) return nombor1, nombor2 # Procedure kiraCetak() def kiraCetak(jenisOperator, a, b): if jenisOperator == 1: print("Output: " + str(a) + " elif jenisOperator == 2: print("Output: " + str(a) + " elif jenisOperator == 3: print("Output: " + str(a) + " elif jenisOperator == 4: print("Output: " + str(a) + "
+ " + str(b) + " = " + str(a + b) +"\n") - " + str(b) + " = " + str(a - b) +"\n") * " + str(b) + " = " + str(a * b) +"\n") / " + str(b) + " = " + str(a / b) +"\n")
# main ---------------------------------------------------------------------------aktif = 1 while aktif == 1: menu() jenisOperasi = dptPilihanPengguna() if jenisOperasi == 5: aktif = 0 else: [nom1, nom2] = dptDuaNombor() kiraCetak(jenisOperasi, nom1, nom2) print("Terima kasih kerana menggunakan saya.") # --------------------------------------------------------------------------------Ln: 47 Col:0
Rajah 4.59 Kod atur cara Contoh 4.13
186
4.2
Struktur Kod Arahan
Python 3.6.5 Shell File
Edit
Shell
Debug
Options
Window
Imbas QR code ini untuk menonton video carta alir bagi atur cara Kalkulator Bermenu.
Help
== RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\Kalkulator Bermenu_2.py == Kalkulator Bermenu 1. Tambah 2. Tolak 3. Darab 4. Bahagi 5. Tamat Pilihan anda [1 hingga 5]: 1 Masukkan nombor pertama : 4 Masukkan nombor kedua : 7 Output: 4 + 7 = 11
goo.gl/otCmBc
Kalkulator Bermenu 1. Tambah 2. Tolak 3. Darab 4. Bahagi 5. Tamat Pilihan anda [1 hingga 5]: 2 Masukkan nombor pertama : 6 Masukkan nombor kedua : 2 Output: 6 - 2 = 4 Kalkulator Bermenu 1. Tambah 2. Tolak 3. Darab 4. Bahagi 5. Tamat Pilihan anda [1 hingga 5]: 3 Masukkan nombor pertama : 3 Masukkan nombor kedua : 9 Output: 3 * 9 = 27 Kalkulator Bermenu 1. Tambah 2. Tolak 3. Darab 4. Bahagi 5. Tamat Pilihan anda [1 hingga 5]: 4 Masukkan nombor pertama : 3 Masukkan nombor kedua : 5 Output: 3 / 5 = 0.6
4.20
Kalkulator Bermenu 1. Tambah 2. Tolak 3. Darab 4. Bahagi 5. Tamat Pilihan anda [1 hingga 5]: 5 Terima kasih kerana menggunakan saya. >>> Ln: 59 Col:4
Rajah 4.60 Output kod atur cara Contoh 4.13
1. Apakah teknik pemikiran komputasional yang digunakan untuk mengenal pasti corak yang berulangan di dalam pseudokod? 2. Apakah teknik pemikiran komputasional yang digunakan untuk mengenal pasti persamaan antara empat pernyataan dalam subpseudokod KiraCetak?
187
4.11 Menambahkan Operasi Kuasa dan Punca Kuasa untuk Kalkulator Bermenu 1. Perhatikan Contoh 4.13. 2. Anda perlu menambah operasi kuasa dan punca kuasa n bagi suatu nombor bulat di mana n ialah suatu integer positif. 3. Berdasarkan pseudokod di halaman 184, tambahkan operasi kuasa dan punca kuasa. Tuliskan pseudokod baharu anda di atas kertas. 4. Dalam kumpulan, kongsikan hasil pseudokod masing-masing dan bincangkan bersama-sama untuk menghasilkan satu pseudokod yang terbaik. 5. Muat turun fail Kalkulator Bermenu_2.py dari goo.gl/onbYbT. Kemudian, lancarkan perisian aplikasi Python untuk menambahkan kod yang diperlukan bagi menambahkan operasi kuasa dan punca kuasa. Simpan fail baharu ini dengan nama Kalkulator Bermenu Baharu.py.
4.7 Membangunkan Satu Atur Cara yang Mengandungi Function dan Procedure *********************************** Menu Mengira Isi padu *********************************** 1. Kuboid 2. Silinder 3. Kon 4. Sfera *********************************** Masukkan pilihan anda: [1 – 4] :
Sekiranya pilihan ialah 2, maka paparan berikut akan muncul: Masukkan jejari : 3 Masukkan tinggi : 21 Isi padu ialah 593.838
Imbas Kembali
Isi padu kuboid = panjang lebar tinggi Isi padu silinder = luas tapak tinggi; luas tapak = π jejari jejari Isi padu kon = 1/3 luas tapak tinggi; luas tapak = π jejari jejari Isi padu sfera = 4/3 π jejari jejari jejari; π ialah 22/7 atau 3.142
Sekiranya pilihan ialah 4, maka paparan berikut akan muncul: Masukkan jejari : 3 Isi padu ialah 113.112
Bangunkan satu atur cara yang mengira isi padu kuboid, silinder, kon dan sfera dengan menggunakan langkah-langkah di bawah: 1. Tuliskan satu procedure untuk mencetak Menu Mengira Isi padu. 2. Bagi setiap bentuk geometri, tuliskan satu function khusus untuk mengira isi padunya. 3. Tuliskan satu atur cara utama yang mengabungkan procedure dan semua function yang telah dibina untuk membolehkan pengguna mengira isi padu bentuk geometri pilihannya. 4. Cadangkan cara bagaimana anda memurnikan atur cara yang dibina dalam langkah 3 agar atur cara itu boleh digunakan berkali-kali sehingga pengguna memilih untuk menamatkannya. 188
4.2
Struktur Kod Arahan 4.2.5
Menguji Atur Cara dan Membaiki Ralat
Menguji dan membaiki ralat ialah satu fasa penting dalam pembangunan atur cara. Atur cara yang baik harus bebas ralat. Ralat pengaturcaraan dinamakan pepijat (bugs) dan proses menjejaki ralat ini disebut sebagai nyahpepijat (debugging). Ralat dalam pengaturcaraan boleh dibahagikan kepada tiga kategori, iaitu ralat sintaks (syntax error), ralat masa larian (runtime error) dan ralat logik (logic error).
Pembelajaran Murid boleh: 4.2.5 Menguji atur cara dan membaiki ralat pada atur cara yang dihasilkan.
4.21 Nyatakan kaedah-kaedah yang telah anda gunakan semasa di Tingkatan 1 dan Tingkatan 2 untuk menguji atur cara.
Kini, kita perlu menguji bukan sahaja atur cara utama tetapi juga function dan procedure yang digunakan.
Bukankah menguji atur cara dan membaiki ralat telah kita belajar semasa di Tingkatan 2?
Ya, itu betul tetapi atur cara yang dibangunkan kali ini mengandungi function dan procedure. Jadi, proses menguji dan nyahpepijat sesuatu function dan procedure dapat dilakukan walaupun atur cara utama masih belum disempurnakan.
189
Ralat sintaks Setiap bahasa pengaturcaraan mempunyai set tatabahasa, hukum dan peraturan yang mengawal cara penggunaan bahasa tersebut. Kesemua ini dikenali sebagai sintaks kepada bahasa pengaturcaraan. Sintaks yang difahami oleh penterjemah C dan Python adalah berlainan. Jadual 4.12 menunjukkan format penulisan sintaks bagi struktur pilihan kedua-dua bahasa C dan Python yang berlainan. Struktur pilihan bahasa Python mempunyai kata kunci elif yang hanya boleh difahami oleh penterjemah Python dan setiap kata kuncinya diakhiri dengan tanda ‘ : ’. Selain itu, bahasa Python tidak menggunakan simbol { } walaupun blok arahan mengandungi lebih daripada satu pernyataan dan setiap arahan tidak diakhiri dengan tanda ‘ : ’. Hanya setiap baris yang bermula dengan kata kunci diakhiri dengan tanda ‘ : ’. Jadual 4.12 Sintaks bagi keratan atur cara dalam bahasa C dan Python
Bahasa C
Bahasa Python
if (a== b) { pernyataan1; pernyataan2; } else if (a > b) pernyataan3; else pernyataan4;
if (a== b) : pernyataan1 pernyataan2 elif (a > b) : pernyataan3 else : pernyataan4
Sekiranya satu baris kod arahan yang ditulis itu tidak menepati laras bahasa pengaturcaraan yang digunakan, maka baris kod arahan itu bukan sahaja tidak dapat difahami oleh penterjemah bahasa tersebut bahkan tidak dapat dilaksanakan. Ralat ini dikenali sebagai ralat sintaks. Ralat ini sering berlaku kerana kecuaian pengatur cara semasa menaip kod arahan. Jujukan pelaksanaan (execution) arahan dalam function atau procedure akan terhenti pada baris kod arahan yang mempunyai ralat dan mesej ralat akan dipaparkan.
4.14 Pengesanan ralat sintaks dalam procedure oleh penterjemah Python. Jadual 4.13 menunjukkan kod procedure ulang( ) yang mempunyai ralat sintaks. Pelaksanaan arahan dalam procedure ini akan terhenti pada penghujung baris yang ditandakan dengan ” oleh penterjemah Python. Tetingkap SyntaxError akan dipaparkan dengan penjelasan ralat yang berlaku dan cadangan membaikinya. Jadual 4.13
Paparan kod procedure yang mempunyai Paparan mesej ralat sintaks ralat sintaks SyntaxError Ralat Sintaks.py - C:\Documents\... File
Edit
Format
Run
Options
Window
Help
def ulang(): for i in range (3): print "Cetak teks anda."
OK Ln: 5 Col:0
190
Missing parentheses in call to ‘print’. Did you mean print(“Cetak teks anda.”)?
4.2
Struktur Kod Arahan
Selepas ralat sintaks ini dibaiki, pelaksanaan arahan dalam procedure ini dapat disempurnakan oleh penterjemah Python. Kod arahan yang telah dibaiki dan outputnya seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 4.14. Jadual 4.14
Paparan kod procedure ralat sintaks yang Paparan output bagi kod procedure telah diperbaiki Python 3.6.5 Shell
Masukkan tanda kurungan. Ralat Sintaks.py - C:\Documents\... File
Edit
Format
Run
Options
Window
File
Edit
Shell
Debug
Options
Window
Help
===== RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\Ralat Sintaks.py ===== Cetak teks anda.
Help
Cetak teks anda.
def ulang(): for i in range (3): print ("Cetak teks anda.") ulang()
Cetak teks anda. >>> Ln: 8 Col:4
Ln: 6 Col:0
4.15 Cara menguji suatu function. Ramli dan Kien Tien telah ditugaskan untuk menguji satu function. Jadual 4.15 menunjukkan cara yang digunakan oleh mereka. Terdapat beberapa cara untuk menguji function. Cara yang diguna pakai ini bergantung kepada tahap penguasaan bahasa pengaturcaraan yang dipelajari dan kreativiti pengatur cara. Dalam buku ini, dua cara yang asas akan dibincangkan. Jadual 4.15
Ramli def kuasadua(x): return x**2 hasil=kuasadua(4) print(hasil)
Kien Tien def kuasadua(x): return x**2
Output 16
print(kuasadua(4))
Ramli menggunakan cara yang mengumpukkan nilai yang dipulangkan oleh function kuasadua(x) kepada satu pemboleh ubah. Selepas itu, Ramli menggunakan built-in function print( ) untuk mencetak nilai pemboleh ubah tersebut. Kien Tien pula menggunakan built-in function print( ) untuk terus mencetak nilai yang dipulangkan oleh function kuasadua(x). Kedua-dua kaedah yang digunakan memberikan output yang betul.
4.22 Berdasarkan contoh 4.15, jawab soalan-soalan berikut: 1. Dapatkah anda mengenal pasti cara penulisan murid yang manakah lebih bagus? 2. Apakah kekurangan bagi cara yang bukan pilihan anda? 3. Bincangkan kelebihan dan kekurangan cara yang digunakan oleh Ramli dan Kien Tien untuk menguji function.
191
4.16 Menyemak kod arahan dan membaiki ralat. Atur cara berikut ditulis oleh seorang murid untuk mengira isi padu sebuah piramid bertapak segi empat sama. Pelaksanaan atur cara ini tidak menghasilkan output yang sepatutnya. Jadual 4.16 menunjukkan kod atur cara dan paparan output yang diperoleh. Jadual 4.16 Kod atur cara dan paparan output yang diperoleh
Kod atur cara # Mengira isi padu piramid bertapak segi empat sama def kira_Isipadu_piramid(a,b): isipadu_piramid = (1/3) * (sisi * sisi) * tinggi return(isipadu_piramid) # Atur cara utama print(“Kira Isi Padu Piramid”) sisi = int(input(“Masukkan ukuran sisi tapak piramid:”)) tinggi = int(input(“Masukkan tinggi piramid:”)) # Pemanggilan function dan pemulangan nilai print(“Isi Padu Piramid =”,kira_Isipadu_piramid(a,b))
Paparan output dan mesej ralat Kira Isi Padu Piramid Masukkan ukuran sisi tapak piramid: 4 Masukkan tinggi piramid: 3 Traceback (most recent call last): File “C:/Documents/Tutorial Python/kira_Isipadu_piramid.py”, line 12, in print(“Isi Padu Piramid =”,kira_Isipadu_piramid(a,b)) NameError: name ‘a’ is not defined >>>
Semakan ke atas kod atur cara harus dibuat secara tertib.
Apabila function dan procedure digunakan dalam pembangunan sesuatu atur cara, pendekatan yang diguna pakai dalam proses nyahpepijatan (debugging) adalah berlainan sedikit. Teknik step through tidak digunakan sepenuhnya kerana function dan procedure adalah subatur cara yang bersifat modular yang tidak bersandaran kepada atur cara utama. Oleh demikian, setiap subatur cara ini perlu diuji dan dibaiki ralatnya sehingga bebas ralat sebelum subatur cara ini boleh diguna pakai dalam atur cara utama.
192
4.2
Struktur Kod Arahan
Langkah 1
Pengujian kod function kira_Isipadu_piramid( )
Function kira_Isipadu_piramid( ) harus diuji dahulu dengan menggunakan function print( ). Panggilan function kira_Isipadu_piramid( ) boleh dibuat dalam function print( ) dengan meletakkan dua argumen (nilai) semasa panggilan function dilakukan. Kod function diuji dan didapati mengandungi ralat seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 4.17. Jadual 4.17 Kod function yang mempunyai ralat dan paparan output yang diperoleh
Pengujian Kod function # Mengira isi padu piramid bertapak segi empat sama def kira_Isipadu_piramid(a,b): isipadu_piramid = (1/3) * (sisi * sisi) * tinggi return(isipadu_piramid) # Atur cara utama print(“Kira Isi Padu Piramid”) sisi = int(input(“Masukkan ukuran sisi tapak piramid:”)) tinggi = int(input(“Masukkan tinggi piramid:”)) # Pemanggilan function dan pemulangan nilai print(“Isi Padu Piramid =”,kira_Isipadu_piramid(a,b))
print
Traceback (most recent call last): File “C:/Documents/Tutorial Python/function kira_Isipadu_piramid.py”, line 6, in print(kira_Isipadu_piramid(2,3)) File “C:/Documents/Tutorial Python/function kira_Isipadu_piramid.py”, line 3, in kira_Isipadu_piramid isipadu_piramid = (1/3) * (sisi * sisi) * tinggi NameError: name ‘sisi’ is not defined
Merujuk kepada mesej ralat di atas, didapati pemboleh ubah bernama sisi tidak ditakrifkan.
4.23 1. Berdasarkan penelitian anda, mengapakah hanya dua argumen (nilai) digunakan semasa panggilan function kira_Isipadu_piramid dibuat? 2. Pada pendapat anda, mengapakah nilai 2 dan 3 telah digunakan sebagai argumen?
193
4.24 Bagaimanakah anda dapat mengesahkan bahawa ketiga-tiga pernyataan dalam atur cara utama ini bebas ralat?
Langkah 2
Baiki ralat yang dijumpai
Gantikan pemboleh ubah a dan b dalam parameter function masing-masing dengan pemboleh ubah sisi dan tinggi. Uji semula function kira_Isipadu_piramid( ).
Jadual 4.18 Baiki ralat yang dijumpai Baiki ralat yang dijumpai dalam kod function # Mengira isi padu piramid bertapak segi empat sama def kira_Isipadu_piramid(sisi,tinggi): isipadu_piramid = (1/3) * (sisi * sisi) * tinggi return(isipadu_piramid) # Atur cara utama print(“Kira Isi Padu Piramid”) sisi = int(input(“Masukkan ukuran sisi tapak piramid:”)) tinggi = int(input(“Masukkan tinggi piramid:”)) # Pemanggilan function dan pemulangan nilai print(“Isi Padu Piramid =”,kira_Isipadu_piramid(a,b))
print
Hasil pengujian menunjukkan function kira_Isipadu_piramid( ) kini telah bebas ralat. Langkah 3
Uji atur cara utama
Tiga pernyataan dalam atur cara utama diuji untuk mencari ralat lain. # Atur cara utama print(“Kira Isi Padu Piramid”) sisi = int(input(“Masukkan ukuran sisi tapak piramid: “)) tinggi = int(input(“Masukkan tinggi piramid: “))
Tiada ralat dijumpai. Langkah 4
Uji pernyataan yang memanggil function
Semasa panggilan function kira_Isipadu_piramid( ), dua argumen diperlukan. Dua argumen ini ialah nilai yang disimpan dalam pemboleh ubah sisi dan tinggi. Maka a dan b masing-masing harus digantikan dengan pemboleh ubah sisi dan tinggi. print(“Isi Padu Piramid =”,kira_Isipadu_piramid(sisi,tinggi)) Masukkan argumen (nilai sebenar) yang betul semasa memanggil function.
194
4.2
Struktur Kod Arahan
Ralat masa larian Ralat masa larian akan timbul atau kelihatan apabila user-defined function, procedure atau atur cara sedang dilaksanakan (executed). Ralat jenis ini akan menyebabkan pelaksanaan kod arahan terhenti secara tiba-tiba dan mesej ralat akan dipaparkan.
Kesilapan umum ialah punca utama kejadian ralat masa larian.
4.17 Pengesanan ralat masa larian dalam function. Contoh ini menunjukkan cara pengesanan ralat masa larian dalam user-defined function kira_purata. Semak kod atur cara yang berikut. Penulisan sintaks adalah betul. Akan tetapi, semasa pelaksanaan kod arahan tersebut atur cara terhenti secara tiba-tiba apabila input pertama yang dimasukkan bukan satu angka. Jadual 4.19 Kod atur cara dan paparan output yang diperoleh Kod atur cara # Function mengira purata def kira_purata(x,y): purata = jumlah / bilangan return(purata)
senaraiNo
# Atur cara utama senaraiNo = [] cont = True while cont: try: nom = float(input(“Masukkan nombor [X utk berhenti]: “)) senaraiNo.append(nom) except ValueError: cont = False bilangan = len(senaraiNo) jumlah = sum(senaraiNo) print(“Purata = “,str(kira_purata(jumlah,bilangan))) print(“Tamat.”)
Mesej ralat terpapar secara tiba-tiba semasa pelaksanaan RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\Ralat Masa Larian.py Masukkan nombor [X utk berhenti]: 0 Masukkan nombor [X utk berhenti]: X Purata = 0.0 Tamat. >>> RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\Ralat Masa Larian.py Masukkan nombor [X utk berhenti]: X Traceback (most recent call last): File “C:\Documents\Tutorial Python\Ralat Masa Larian.py”, line 18, in
print(“Purata = “,str(kira_purata(jumlah,bilangan))) File “C:\Documents\Tutorial Python\Ralat Masa Larian.py”, line 3, in kira_purata purata = jumlah / bilangan ZeroDivisionError: division by zero >>>
195
Punca atur cara terhenti kerana atur cara diminta melakukan pembahagian dengan sifar. Kejadian ini berlaku pada baris kod dalam function kira_purata(x,y). purata = jumlah / bilangan
Ini disebabkan nilai bagi pemboleh ubah bilangan adalah sifar. Nilai ini datang dari baris kod dalam atur cara utama yang berikut. bilangan = len(senaraiNo)
Jadual 4.20 menunjukkan kod atur cara yang telah dibaiki dan paparan output yang diperoleh. Jadual 4.20 Kod atur cara dan paparan output yang diperoleh
Kod atur cara yang dibaiki ralat # Function mengira purata def kira_purata(x,y): purata = jumlah / bilangan return(purata) # Atur cara utama senaraiNo = [] cont = True while cont: try: nom = float(input(“Masukkan nombor [X utk berhenti]: “)) senaraiNo.append(nom) Gunakan struktur kawalan pilihan except ValueError: untuk membenarkan pengiraan cont = False diteruskan hanya apabila bilangan lebih besar daripada sifar. bilangan = len(senaraiNo) if bilangan > 0: jumlah = sum(senaraiNo) print(“Purata = “,str(kira_purata(jumlah,bilangan))) print(“Tamat.”)
Paparan output RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\Ralat Masa Larian 2.py Masukkan nombor [X utk berhenti]: 0 Masukkan nombor [X utk berhenti]: X Purata = 0.0 Tamat. >>> RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\Ralat Masa Larian 2.py Masukkan nombor [X utk berhenti]: X Tamat. >>>
196
4.2
Struktur Kod Arahan
Ralat logik Ralat logik tidak akan menyebabkan pelaksanaan sesuatu atur cara terhenti secara tiba-tiba dengan atau tanpa memaparkan mesej ralat. Ralat logik akan menyebabkan atur cara melakukan sesuatu tindakan yang tidak dijangka ataupun memberikan output yang tidak sepatutnya. Ralat logik sukar dikesan.
4.18 Pengesanan ralat logik dalam user-defined function. Contoh ini membincangkan cara mengesan ralat logik dalam atur cara yang menggunakan user-defined function tambah( ) dan semak( ) untuk mencari hasil tambah dua nombor bulat yang dijanakan secara rawak oleh komputer serta menyemak jawapan pengguna. Atur cara di bawah telah dihasilkan. Apabila dilaksanakan, pelaksanaannya berjaya. Jadual 4.21 Kod atur cara dan paparan output yang diperoleh
Kod atur cara yang dibaiki ralat # Atur cara ini menggunakan built-in function random import random Langkah 1 Uji function tambah( ) def tambah(a, b): # User-defined function tambah() return(a + b) def tambah(a,b):
return(a+b)
print(tambah(2,3))
Output: 5 Keputusan: Function ini tiada ralat. # User-defined function semak() def semak(jawapan, jumlah): if jawapan == jumlah: print(“Betul!”) else: print(“Salah! Jawapannya ialah”,jumlah)
Langkah 2 Uji function semak( ) def semak(jawapan, jumlah): if jawapan == jumlah: print(“Betul!”) else: print(“Salah! Jawapannya ialah”, jumlah) print(semak(2,3))
Output: Betul!
# Atur cara utama Keputusan: Function ini tiada ralat. nombor1 = random.randint(1, 10) nombor2 = random.randint(1, 10) print(“Selesaikan”,nombor1, “+”,nombor2,”.”) Langkah 3 Semak jenis data jawapan = input() jawapan = input(“Jawapan anda:”) print(type(jawapan)) # Pemanggilan function tambah() dan semak() jumlah = tambah(nombor1,nombor2) semak(jawapan, jumlah)
Output: Jawapan anda: 5 Keputusan: Input mempunyai jenis data str
197
Ralat hanya kelihatan dalam situasi tertentu seperti Jadual 4.22. Jadual 4.22 Atur cara menghasilkan output yang tidak tepat
Katakan pelaksanaan atur cara kali pertama menghasilkan soalan: Selesaikan 1 + 8?
Output
Sekiranya jawapan yang dimasukkan ialah 10, maka respons atur cara adalah seperti yang dijangkakan. Katakan pelaksanaan atur cara kali kedua menghasilkan soalan: Selesaikan 2 + 3? Sekiranya jawapan yang dimasukkan ialah 5, maka respons atur cara adalah tidak seperti yang dijangkakan.
Selesaikan 1 + 8. 10 Salah! Jawapannya ialah 9 Output Selesaikan 2 + 3. 5 Salah! Jawapannya ialah 5
Didapati respons yang diberikan oleh atur cara adalah tidak seperti yang dijangkakan. Oleh itu, setiap function harus diuji. Berdasarkan Jadual 4.21, Langkah 1 dan 2 telah mengesahkan kedua-dua function tambah( ) dan semak( ) adalah bebas ralat. Maka, tinggal kod dalam atur cara utama. Pernyataan-pernyataan ini tidak melibatkan manipulasi data, maka tidak mungkin menyebabkan ralat.
nombor1 = random.randint(1, 10) nombor2 = random.randint(1, 10) print(“Selesaikan”, nombor1, “+”, nombor2) jawapan = input()
Berdasarkan keputusan Langkah 3, jenis data bagi pemboleh ubah jawapan ialah jenis str. Oleh sebab argumen (nilai) ini perlu dibandingkan dengan nilai jumlah yang berjenis int melalui operator ==, maka jenis data bagi pemboleh ubah jawapan harus diubah kepada int supaya pernyataan if jawapan == jumlah: dalam function semak( ) dapat dilakukan dengan betul, iaitu data integer berbanding dengan data integer.
Berikut cara membaiki ralat yang ditemui dalam Langkah 3.
jawapan = int(input())
Nilai yang dimasukkan oleh pengguna ditukarkan kepada jenis data integer.
4.25 Pada pendapat anda, mengapakah hanya set data ujian {2, 3} dipilih untuk digunakan dalam pengujian ini?
198
4.2
Struktur Kod Arahan
4.12 Menguji Atur Cara dan Membaiki Ralat yang Dijumpai
Kaedah Think-Pair-Share
Jadual 1 Kod atur cara 1 dan 2
Kod atur cara 1 def bilangturun(simbol): bil_baris = 1 while bil_baris < 10: print(simbol * bil_baris) bil_baris = bil_baris + 1 #Atur cara utama aksara=input(“Masukkan simbol: “) bilangturun(“aksara”)
Kod atur cara 2 def banding(x,y): if x > y: besar = x else: kecil = x return (besar,kecil) #Atur cara utama [besar, kecil] = banding(6,9) print(“Nombor “,besar,”lebih besar daripada “,kecil)
Jadual 2 Contoh output atur cara 1 dan 2
Contoh output atur cara 1
Masukkan simbol: & & && &&& &&&& &&&&& &&&&&& &&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&&&
Contoh output atur cara 2 Nombor 9 lebih besar daripada 6
1. Perhatikan Jadual 1 dan Jadual 2, kemudian jawab soalan-soalan berikut dalam masa yang diperuntukkan. (a) Uji kod-kod atur cara dalam Jadual 1 dengan kaedah-kaedah yang telah anda pelajari. Tuliskan cara kerja anda pada sehelai kertas. (b) Kenal pasti jenis ralat yang dikesan. (c) Baiki ralat yang dikesan supaya output yang diperoleh adalah serupa dengan contoh output yang ditunjukkan. 2. Selepas tempoh masa yang diperuntukkan tamat, kongsikan idea bersama-sama rakan anda. Lakukan perbincangan untuk menambah baik hasil dapatan anda. 3. Sediakan satu persembahan dan bentangkan hasil dapatan kumpulan anda di dalam kelas.
199
4.2.6
Pembelajaran Murid boleh: 4.2.6 Menghasilkan atur cara yang melibatkan gabungan struktur kod arahan bagi menyelesaikan masalah dalam kehidupan seharian
Menghasilkan Atur Cara yang Melibatkan Gabungan Struktur Kod Arahan bagi Menyelesaikan Masalah
Atur cara yang mempunyai susunan struktur kod arahan yang sistematik, logik dan bermodular dapat memudahkan pengatur cara dan penyenggara atur cara mengenal pasti tugasan setiap struktur atau modul. Atur cara yang bermodular dapat dihasilkan dengan penggunaan function dan procedure.
Penghasilan atur cara yang menggunakan function dan procedure bagi
4.19 mengira peratus keuntungan dan kerugian.
Tarmini ingin membina satu atur cara bagi mengira peratus keuntungan dan kerugian barangan yang dijual oleh abangnya. Dalam mata pelajaran Matematik, Tarmini telah mempelajari rumus seperti dalam Jadual 4.23. Jadual 4.23
Untung = Harga Jualan – Harga Kos % keuntungan =
Untung × 100 Harga Kos
Rugi = Harga Kos – Harga Jualan % kerugian =
Rugi × 100 Harga Kos
Tarmini akan menggunakan rumus di atas dan mengaplikasikan fasa-fasa pembangunan atur cara yang telah dipelajari dalam Bab 1. Fasa Menganalisis Masalah Gunakan teknik leraian untuk memecahkan masalah mengira peratus keuntungan dan kerugian kepada beberapa bahagian kecil seperti mendapatkan input bagi harga kos dan harga jualan, proses pengiraan bagi peratus keuntungan dan kerugian serta cara memaparkan output yang sepadan. Bahagian-bahagian kecil ini lebih mudah diuruskan. Fasa Reka Bentuk Atur Cara Corak dan prinsip yang menghasilkan corak ini harus dikenal pasti. Analisis rumus matematik bagi pengiraan peratus keuntungan dan peratus kerugian diperlihatkan. Kedua-dua pengiraan ini menggunakan item input yang sama, iaitu harga kos dan harga jualan. Perbezaan antara harga jualan dan harga kos akan menentukan peratus keuntungan, peratus kerugian atau tiada kerugian. Jadual 4.24
Untung = Harga Jualan – Harga Kos % keuntungan = 200
Untung × 100 Harga Kos
Rugi = Harga Kos – Harga Jualan % kerugian =
Rugi × 100 Harga Kos
Struktur Kod Arahan
4.2
Berdasarkan maklumat yang diperoleh, kini Tarmini perlu menyediakan algoritma bagi atur cara mengira peratus keuntungan dan kerugian. Kemudian, algoritma ini diterjemahkan ke dalam bentuk pseudokod atau carta alir. Algoritma 1. Dapatkan harga kos (h1) dan harga jualan (h2) daripada pengguna. 2. Bandingkan nilai harga kos dengan harga jualan. 3. Jika harga jualan sama dengan harga kos, papar mesej “Tiada keuntungan”. 4. Jika harga jualan lebih tinggi daripada harga kos, kira dan papar peratus keuntungan. 5. Jika harga kos lebih tinggi daripada harga jualan, kira dan papar peratus kerugian. Pseudokod 1 Mula 2 Papar “Masukkan harga kos RM: ” 3 Setkan h1 = harga kos yang dimasukkan 4 Papar “Masukkan harga jualan RM: ” 5 Setkan h2 = harga jualan yang dimasukkan 6 Jika h1 == h2 6.1 Papar “Tiada keuntungan.” 7 Jika h2 > h1 h2 – h1 7.1 Kira peratus keuntungan = × 100 h1 7.2 Papar peratus keuntungan 8 Jika tidak h1 – h2 8.1 Kira peratus kerugian = × 100 h1 8.2 Papar peratus kerugian 9 Tamat jika 10 Tamat
Jika algoritma yang dihasilkan dikaji semula, anda akan mendapati bahawa ada proses yang berulangan kerana mempunyai corak yang sama. Sebagai contoh, proses memasukkan data mempunyai corak yang sama, iaitu meminta pengguna memasukkan data sebanyak dua kali: Papar “Masukkan harga kos RM: ” h1 = nilai harga kos Papar “Masukkan harga jualan RM: ” h2 = nilai harga jualan
Carta alir bagi mengira peratus keuntungan dan kerugian.
goo.gl/9QCKDy
201
Video carta alir bagi mengira peratus keuntungan dan kerugian dengan menggunakan function dan procedure.
goo.gl/J4YoSM
Begitu juga dengan proses pengiraan, di mana pengiraan peratus keuntungan dan peratus kerugian mempunyai formula yang serupa dan kedua-dua formula tersebut menggunakan data yang sama. h2 – h1 Kira peratus keuntungan = × 100 h1 Papar peratus keuntungan h1 – h2 Kira peratus kerugian = × 100 h1 Papar peratus kerugian
Bagi menjadikan penyelesaian masalah lebih mudah dan bermodular, proses-proses yang berulangan ini, iaitu proses memasukkan data dan proses pengiraan serta pemaparan peratus keuntungan dan kerugian, perlu dijadikan function ataupun procedure. Berikut menunjukkan pseudokod setelah diubah suai. Pseudokod function dan procedure Function inputPengguna untuk pengguna menginput harga kos dan harga jualan: Function inputPengguna(mesejInput) 1 Mula 2 Papar mesejInput 3 Setkan harga = input pengguna 4 Pulangkan harga 5 Tamat
Procedure kiraPeratus untuk mengira dan memaparkan peratus keuntungan atau peratus kerugian: Procedure kiraPeratus(h1, h2) 1 Mula
h2 – h1 × 100 h1 3 Jika peratus > 0 3.1 Papar “Peratus keuntungan =” dan peratus 4 Jika tidak 4.1 Papar “Peratus kerugian =” dan peratus (nilai mutlak) 5 Tamat jika 6 Tamat 2 Kira peratus =
202
4.2
Struktur Kod Arahan
Pseudokod atur cara utama 1 Mula 2 h1 = panggil inputPengguna(“Masukkan harga kos RM: ”) 3 h2 = panggil inputPengguna (“Masukkan harga jualan RM:”) 4 Jika h1 == h2 4.1 Papar “Tiada keuntungan.” 5 Jika tidak 5.2 Panggil kiraPeratus(h1, h2) 6 Tamat jika 7 Tamat
Fasa Pengekodan Semasa pengekodan, lazimnya procedure atau function dihasilkan dahulu dan diuji supaya bebas ralat sebelum proses penulisan kod atur cara utama dimulakan. Dalam fasa ini, algoritma diterjemahkan kepada kod arahan bahasa pengaturcaraan yang terpilih. Teknik-teknik pemikiran komputasional masih boleh diaplikasikan mengikut kesesuaian dengan sintaks bahasa pengaturcaraan yang digunakan. Dalam Contoh 4.19, kod arahan function inputPengguna( ) dihasilkan dan diuji supaya bebas ralat sebelum procedure kiraPeratus( ) dihasilkan kerana output daripada function inputPengguna( ) akan menjadi input kepada procedure kiraPeratus( ). Apabila kod procedure kiraPeratus( ) diuji dan didapati bebas ralat, baharulah penulisan kod atur cara utama dimulakan. Proses ini ditunjukkan dalam peta alir di bawah: Function inputPengguna( )
Procedure kiraPeratus( )
Kod atur cara utama
Rajah 4.61 Proses penghasilan atur cara Contoh 4.19
Langkah 1
Mengekod function inputPengguna
Anda harus menentukan jenis data input yang diterima oleh parameter, proses dan output bagi function ini sebelum mengekod. inputPengguna.py - C:\Documents\Tutorial Python\inputPengguna.py (3.6.5) File
Edit
Format
Run
Options
Window
Help
# Function inputPengguna def inputPengguna(mesejInput): print(mesejInput) harga = float(input()) return harga
Ln: 6 Col:0
Rajah 4.62 Kod function inputPengguna
203
Selepas siap mengekod function inputPengguna, kod arahan harus diuji supaya bebas ralat. Jadual 4.25 Pengujian inputPengguna( ) Pengujian inputPengguna( ) def
Output
inputPengguna(mesejInput): print(mesejInput) harga = float(input()) return harga
h1 = inputPengguna (“Masukkan harga kos RM “) print(h1)
Langkah 2
Masukkan harga kos RM 5.45 5.45 Input pengguna
Mengekod procedure kiraPeratus
Argumen yang diterima oleh procedure ini ialah data jenis float. Hasil kiraan peratus mesti sentiasa suatu nilai yang positif. Procedure kiraPeratus juga harus diuji. kira Peratus.py - C:\Documents\Tutorial Python\kira Peratus.py (3.6.5) File
Edit
Format
Run
Options
Window
Help
# Procedure kiraPeratus def kiraPeratus(h1,h2): peratus =((h2-h1)/h1)*100 peratus = round(peratus, 2) # dua tempat perpuluhan if peratus > 0: print("Keuntungan ialah", peratus, "%") else: print("Kerugian ialah", abs(peratus), "%") # positifkan nilai Ln: 5 Col:19
Rajah 4.63 Kod procedure kiraPeratus Jadual 4.26 Pengujian kiraPeratus( )
Pengujian kiraPeratus( )
Output
# Procedure kiraPeratus def kiraPeratus(h1,h2): peratus =((h2-h1)/h1)*100 peratus = round(peratus, 2) if peratus > 0: print(“Keuntungan ialah”, peratus, “%”) else: print(“Kerugian ialah”, abs(peratus), “%”)
Keuntungan ialah 20.0 % Keuntungan ialah 86.67 % Kerugian ialah 7.27 % Kerugian ialah 0.0 %
kiraPeratus(2.50, kiraPeratus(1.50, kiraPeratus(2.75, kiraPeratus(2.50,
204
3.00) 2.80) 2.55) 2.50)
Jika h1 dan h2 adalah sama, output yang diperoleh tidak tepat.
4.2
Struktur Kod Arahan
Anda perlu menguji procedure kiraPeratus( ) dengan pelbagai situasi yang berlainan supaya pengujian yang dilakukan adalah lengkap. Didapati kod procedure kiraPeratus( ) tidak dapat menghasilkan output yang sepatutnya apabila nilai h1 sama dengan nilai h2. Maka, atur cara utama perlu menentukan bahawa argumen (nilai h1 dan h2) yang diberikan kepada procedure kiraPeratus( ) tidak mempunyai nilai yang sama. Langkah 3
Mengekod atur cara utama
Dalam pengekodan atur cara utama, function dan procedure yang bebas ralat itu harus dimasukkan dan panggilan function dan procedure boleh dibuat apabila diperlukan. kira PeratusUntungRugi.py - C:\Documents\Tutorial Python\kira PeratusUntungRugi... File
Edit
Format
Run
Options
Window
Help
# Function inputPengguna def inputPengguna(mesejInput): print(mesejInput) harga = float(input()) return harga # Procedure kiraPeratus def kiraPeratus(h1,h2): peratus =((h2-h1)/h1)*100 peratus = round(peratus, 2) #dua tempat perpuluhan if peratus > 0: print("Keuntungan ialah", peratus, "%") else: print("Kerugian ialah", abs(peratus), "%") #positifkan nilai # Atur cara utama h1 = inputPengguna("Masukkan harga kos RM ") h2 = inputPengguna("Masukkan harga jualan RM ") if h1 == h2: print("Tiada keuntungan") else: kiraPeratus(h1, h2)
Ln: 9 Col:29
Struktur kawalan ini memastikan nilai-nilai h1 dan h2 yang dihantar kepada procedure kiraPeratus( ) adalah berlainan.
Rajah 4.64 Kod atur cara utama Contoh 4.19
Selepas atur cara yang lengkap siap dikodkan, kod perlu diuji semula. Rajah 4.65 menunjukkan tiga set data ujian berserta output sepadannya. Output setiap set data ujian ini adalah seperti yang dijangkakan.
205
Python 3.6.5 Shell File
Edit
Shell
Debug
Options
Window
Help
=== RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\kira PeratusUntungRugi.py === Masukkan harga kos RM 3.50 Ujian data (h1 = 3.50; h2 Masukkan harga jualan RM Output yang benar 3.50 Tiada keuntungan >>> === RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\kira PeratusUntungRugi.py === Masukkan harga kos RM 2.00 Ujian data (h1 = 2.00; h2 Masukkan harga jualan RM Output yang benar 3.00 Keuntungan ialah 50.0 % >>> === RESTART: C:\Documents\Tutorial Python\kira PeratusUntungRugi.py === Masukkan harga kos RM 2.00 Ujian data (h1 = 2.00; h2 Masukkan harga jualan RM Output yang benar 1.50 Kerugian ialah 25.0 % >>> Ln: 24 Col:4
Rajah 4.65
Semasa melakukan pengujian atur cara dan membaiki ralat, apakah masalah yang anda hadapi? Apakah cadangan anda?
Setiap kali menguji, atur cara itu terpaksa dilaksanakan. Ini memakan masa. Untuk membolehkan atur cara itu digunakan berulang kali tanpa perlu dilaksanakan setiap kali, saya mencadangkan agar keseluruhan kod atur cara itu diletakkan dalam gelung while. Ini akan menjadikan atur cara itu lebih efisien.
206
= 3.50)
= 3.00)
= 1.50)
4.2
Struktur Kod Arahan
4.8 Mengesan dan Membaiki Ralat serta Mengenal Pasti Function dan Procedure Atur cara berikut telah dibangunkan oleh seorang pelajar Tingkatan 3 untuk menghantar dan menerima mesej berahsia. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
def corak(aksara, bilangan): print(aksara * bilangan) “def menu()” print(“1. Penyulitan(Encryption)”) print(“2. Nyahsulit(Decryption)”) def mesej(): teks = input(“Masukkan nama anda:”) return teks def songsang(ayat): str = “ “ for i in ayat: str = i + str print(“”) corak(“#”, len(str)) print(str) corak(“#”, len(str)) corak(“*”, 32) print(“Penyulitan / Penyahsulitan Mesej”) print(corak(“*”, 32)) menu() print(“”) pilihan = (input(“Masukkan pilihan anda: “) if pilihan == 1: mesej_asal = input(“Masukkan mesej anda: “) songsang(mesej_asal) else: mesej_sulit = input(“Masukkan mesej sulit anda: “) songsang(mesej_sulit)
Kaji atur cara di atas, kemudian jawab soalan-soalan yang seterusnya.
207
1. Dalam kumpulan, surih dan kenal pasti semua ralat dalam atur cara. No. Baris 4
Komen “def menu( )” sepatutnya def menu( ):
2. Dalam kumpulan, kenal pasti semua built-in function, user-defined function dan procedure. Built-in function
User-defined function
Procedure
3. Taipkan semula atur cara ini. Baiki semua ralat yang ditemui dalam Langkah 1 dan sebarang ralat yang masih wujud. Uji atur cara anda. 4. Masukkan komen-komen berkesan dalam atur cara anda. 5. Nyahsulitkan mesej di bawah:
208
ayajreb halet adnA !hainhaT
4.2
Struktur Kod Arahan
4.13 Kaedah Round Table
Membina Atur Cara
Berikut menunjukkan satu pernyataan masalah. Anda dikehendaki mengaplikasikan fasa-fasa pembinaan atur cara serta penggunaan function dan procedure untuk menyelesaikan masalah ini. Pak Cik Sairin seorang pemilik kedai runcit di Kampung Paris, Kinabatangan. Selama ini, urusan pembayaran di kedai runcitnya diurus dan dicatat secara manual. Anda ingin membantu Pak Cik Sairin dengan membina satu atur cara supaya urusan pembayaran di kedai runcitnya lebih mudah. Atur cara yang dibina perlu mempunyai beberapa function dan berguna. Berikut menunjukkan paparan output yang anda perlu hasilkan:
Teruskan Masukkan Teruskan Masukkan Teruskan Masukkan
Kedai atau Masukkan amaun: 7.7 atau Masukkan amaun: 8.9 atau Masukkan amaun: t
Runcit Pakcik Sairin T untuk mendapatkan JUMLAH: T untuk mendapatkan JUMLAH: T untuk mendapatkan JUMLAH:
Jumlah belian: RM 16.60 Masukkan amaun diterima: RM 50 *********************************************************** Terima (RM): 50.00 Jumlah Belian (RM): 16.60 Baki (RM): 33.40 Pulangkan...... *********************************************************** RM20: 1 RM10: 1 RM1: 3 20sen: 2 ***********************************************************
Berdasarkan petikan yang ditunjukkan di atas, ikuti langkah-langkah berikut untuk menyelesaikan masalah. 1. Kaji masalah dan tuliskan penyelesaian terhadap masalah tersebut di atas kertas. 2. Dalam kumpulan, murid-murid perlu mengedarkan catatan tentang penyelesaian masing-masing mengikut arah pusingan jam. Setiap ahli kumpulan perlu mengkaji catatan ahli kumpulan yang lain. Setiap ahli kumpulan boleh menambah atau membetulkan catatan penyelesaian yang mereka baca. 3. Guru memberikan rumusan pembelajaran kepada kelas. 4. Murid-murid dikehendaki menghasilkan atur cara dengan menggunakan bahasa pengaturcaraan Python. 209
4.2 1. Nyatakan tiga kebaikan menggunakan function dan procedure dalam penulisan satu atur cara. 2. Salah satu built-in function yang terdapat dalam module Math Python ialah pow (x, y). Built-in function ini memulangkan nilai kuasa n bagi suatu nombor bulat, xn. Berikut menunjukkan contoh kod Python penggunaan built-in function ini dan contoh output yang diperoleh: Kod Python: import math a = pow(2,8) print(a)
Contoh output: 256 >>>
Hasilkan dua user-defined function yang akan memberikan output yang serupa dengan built-in function pow (x, y). 3. Input( ) adalah suatu built-in function yang sering digunakan dalam pembinaan program yang berinteraktif. Bagaimanakah anda menentukan jenis data yang dikembalikan oleh function berkenaan? 4. Lihat paparan output berikut dan jawab soalan-soalan di bawah.
(a) Tuliskan satu function untuk menghasilkan output seperti di atas. (b) Tambah baik function yang dihasilkan di (a) supaya function baharu ini dapat menghasilkan corak yang sama tetapi dengan aksara yang berlainan. (c) Tambah baik function di (b) supaya function baharu ini bukan sahaja dapat menghasilkan corak dengan aksara yang berlainan tetapi dengan bilangan baris yang berlainan. (d) Tambah baik function di (c) supaya function baharu ini dapat melakukan tugas yang sama tetapi secara interaktif, iaitu meminta aksara dan bilangan baris daripada pengguna.
210
4.2
Struktur Kod Arahan
4 andungi eng m
me
m pu
Atribut
Pertanyaan (Query)
Operator h AND conto
Laporan
Pangkalan data
Function
akan un g g
Kod Atur Cara terdiri ada darip
per l
SELECT...WHERE
SQL
Ditulis oleh pengatur cara yang mengandung i Pernyataan Nama yang procedure deskriptif
SELECT...ORDER BY
ATUR CARA -ciri ciri
Datang sekali dengan bahasa pengaturcaraan
Built-in function
Kod sumber tidak boleh dilihat
perlu
User-defined function
Ditulis oleh pengatur cara ndungi nga e m ng ya
Nama yang deskriptif
Pernyataan function
Badan function (set arahan)
Parameter Badan procedure (set arahan)
beda
lamtuk n
tuk ben
conto h
SELECT...FROM
menggu na k
u
Procedure
Arahan SQL
an
dungi gan en
da la
One to many (1:M)
Ungkapan Boolean
dungi gan n e m
yan gm
One to one (1:1)
menga ndu meng ng i gun ak
Operator OR
m
jenis
terdi ri daripad a
bjek yai o pun m me
Borang
Kekardinalan
an
untuk isi
Data
Kekunci primer Kekunci asing
ny ai
me n
dala
Jadual m
gandungi men
Parameter
Pernyataan return
211
4 Pada akhir bab ini, saya dapat… menerangkan maksud dan penggunaan pangkalan data. menerangkan maksud dan penggunaan Structured Query Language (SQL). menyenaraikan entiti dan atribut berdasarkan situasi dalam suatu masalah. mengenal pasti dan menerangkan kekunci primer dan kekunci asing. mengenal pasti dan menjelaskan kekardinalan (cardinality) antara entiti dalam hubungan one to one (1:1). mengenal pasti dan menjelaskan kekardinalan (cardinality) antara entiti dalam hubungan one to many (1:M). membina pangkalan data yang terdiri daripada entiti (table). membina pangkalan data yang terdiri daripada atribut (field). membina pangkalan data yang terdiri daripada hubungan. menghasilkan borang (form) dan memasukkan data dalam jadual melalui borang bagi pangkalan data yang telah dibina. menggunakan arahan SQL yang melibatkan SELECT… menggunakan arahan SQL yang melibatkan SELECT…WHERE menggunakan arahan SQL yang melibatkan SELECT…ORDER BY menggunakan arahan SQL melibatkan ungkapan Boolean bagi operator OR. menggunakan arahan SQL melibatkan ungkapan Boolean bagi operator AND. menjana laporan berdasarkan hasil pertanyaan (query). menerangkan fungsi struktur function dalam atur cara. menerangkan fungsi struktur procedure dalam atur cara. memberi contoh penggunaan pernyataan function dalaman (built-in function). memberi contoh penggunaan pernyataan function yang dihasilkan sendiri (user-defined function). menulis pernyataan function dan procedure. menghasilkan atur cara yang melibatkan function. menghasilkan atur cara yang melibatkan procedure. menguji atur cara dan membaiki ralat pada atur cara yang dihasilkan. menghasilkan atur cara yang melibatkan gabungan struktur kod arahan bagi menyelesaikan masalah dalam kehidupan seharian. 212
4.2
Struktur Kod Arahan
4 Soalan Objektif 1. Pangkalan data memudahkan data atau maklumat dalam semua perkara berikut, kecuali . A dicapai B diurus C dikemas kini D dikenal pasti 2. Reka bentuk pangkalan data mempunyai komponen-komponen seperti . I entiti II atribut III kekardinalan IV persekitaran A I, II dan III B I, II dan IV C I, III dan IV D II, III dan IV 3. Kekunci merupakan kekunci dengan atribut unik. A pertama B primer C sekunder D asing 4. Kekunci primer bagi satu entiti boleh dijadikan kekunci bagi entiti yang lain untuk mewujudkan hubungan antara dua entiti itu. A pertama B tertiar C sekunder D asing 5. Lebih rendah kadar kekardinalan, maka semakin potensi untuk berlaku pengulangan data. A rendah B sederhana C tinggi D menurun
6. Apakah jenis kekardinalan bagi situasi seorang murid dapat meminjam banyak buku di perpustakaan? A one to one (1:1) B one to many (1:M) C many to one (M:1) D many to many (M:M) 7. Dalam sesuatu sistem pengurusan pangkalan data hubungan, data boleh dimasukkan dengan menggunakan jadual dan . A borang B laporan C hasil pertanyaan D hubungan 8. Dalam sesuatu sistem pengurusan pangkalan data hubungan, pengguna boleh membuat capaian ke atas data melalui . A jadual B borang C laporan D hasil pertanyaan 9. Apakah nilai lalai yang dipulangkan oleh sesuatu Python function di mana tiada nilai pemulangan dinyatakan secara eksplisit? A Null C Void B None D Public 10. Function manakah yang tidak memulangkan sebarang nilai? A Function yang mencetak integer 1 hingga 100. B Function yang menukarkan huruf besar kepada huruf kecil. C Function yang memulangkan secara rawak integer 1 hingga 100. D Function yang menyemak sama ada suatu integer itu berada dalam julat yang dibenarkan atau tidak. 213
11. Manakah antara pernyataan mengenai function dan procedure berikut adalah benar? A Function dan procedure perlu ditulis oleh pengguna. B Function akan memulangkan suatu nilai tetapi procedure tidak memulangkan sebarang nilai kepada atur cara utama. C Function dan procedure mesti menerima input daripada atur cara utama. D Function boleh memanggil function lain sahaja dalam kod arahannya.
14. Berikut menunjukkan kod arahan Python. def ujian1(bilangan): return str(bilangan)
12. Berikut ialah kod arahan function yang mengira kuasa tiga.
def ujian2(bilangan): return str(2 * bilangan) # Atur cara utama jumlah = ujian1(1) + ujian2(2) print (jumlah)
def f(nombor): pernyataan function # Atur cara utama noInput = input(“Masukkan satu nombor :”) print (“Kuasa tiga bagi “+noInput+” ialah “+ str(f(int(noInput))))
Manakah antara kod berikut merupakan kod arahan yang betul untuk pernyataan function? A return (nombor) B print (nombor) C return (nombor ** 3) D print (nombor**3)
Manakah antara berikut menunjukkan output yang betul? I 14 II Sains KomputerSains Komputer III Sains Komputer A I sahaja B I dan II C I dan III D I, II dan III
Apakah outputnya apabila kod arahan di atas dilaksanakan? A 3 C 12 B 5 D 14
15. Berikut ialah satu user-defined function yang dihasilkan oleh Ali. def cetak(a, b=5, c=10): print(“a ialah”, a,“ b ialah”, b,“dan c ialah”, c)
13. Kod arahan berikut menunjukkan penggunaan beberapa built-in function.
Manakah antara panggilan function dan paparan output yang diperoleh adalah benar? Panggilan function
>>> >>> >>> >>> >>> >>> >>>
214
x = “Sains Komputer” len(x) I print(x*2) II print(“x”) III
I
cetak(3)
II
cetak(3, 7)
III
cetak(25, c = 24)
IV
cetak(c = 50, a = 100)
4.2
Struktur Kod Arahan
A B C D
Output yang diperoleh
I
a ialah 3 b ialah 5 dan c ialah 10
II
a ialah 3 b ialah 7 dan c ialah 10
III
a ialah 25 b ialah 5 dan c ialah 24
IV
a ialah 100 b ialah 5 dan c ialah 50
I I dan II I, II, dan III I, II, III dan IV
E-PRAKTIS
Soalan Berstruktur goo.gl/qH1owq
1. Berikut menunjukkan jadual bagi entiti BUKU dan entiti PENERBIT. BUKU
PENERBIT
ISBN
Kod_Penerbit
978-983-47-1417-8 978-983-46-0651-0 978-983-46-1942-8 978-967-61-2455-5
Jenis_Bahan
P 1 20 A13 A13 P 222
Nama_Penerbit
Alamat_Penerbit
P120
Penerbitan Warna
A13 P18 5 P222
Buku Bersama Rakan Buku Penerbit ABC
4, Jalan Warni, Taman Palet, Selangor. 4-5, Jalan Sama-sama, PJ, Selangor. G15-1, Jalan Mesin, Serdang, Selangor.
Kod_Penerbit
Novel Novel Novel Novel
11-4, Jalan SS11/5, PJ, Selangor.
Berdasarkan entiti BUKU dan entiti PENERBIT, jawab soalan-soalan berikut: (a) Nyatakan kekunci primer dan kekunci asing bagi entiti BUKU dan entiti PENERBIT. (b) Berikan penerangan bagi jawapan anda di (a). (c) Apakah kekardinalan antara entiti PENERBIT dan entiti BUKU?
2. Berikut menunjukkan jadual untuk entiti NILAM. NILAM
ID_Murid SM2101 SM2102 SM2103 SM2104 SM2105
Tahun_Terbitan 2009 2009 2010 2010 2011
Tarikh 1/10/2017 1/10/2017 1/10/2017 1/10/2017 1/10/2017
Judul SI PENGEMIS BERTUAH MUTIARA AJAIB AKU MAHU BANYAK LIKE SAYANGKU JALUR GEMILANG JUARA KAMPUNG
Penerbit SRI CEMPAKA BINTANG CEMERLANG BUMI HIJAU TUNAS HARAPAN PINTAR
Pengarang WAHEEDA SALEH ABU BAKAR ARIF ALIF OMAR FATIMAH BASAR ISMAIL HARUN
Tuliskan pernyataan-pernyataan SQL berdasarkan keadaan berikut: (a) Perlukan medan Tahun_Terbitan, Judul dan Penerbit dengan syarat judul diterbitkan pada 2009. Paparan maklumat mesti disusun mengikut Judul secara menaik. (b) Perlukan medan ID_Murid, Judul dan Tarikh. Paparan maklumat mesti disusun mengikut Tarikh dari awal bulan sehingga ke akhir bulan.
3. Tuliskan satu segmen kod yang menggunakan built-in function untuk memaparkan setiap nama dalam list nama yang berikut.
nama = [‘Fauzi bin Ayub’, ‘Paulsta ak Vincent’, ‘Ambo Anre’, ‘Marimuthu a/l Maniapan’]
Setiap nama mesti bermula pada baris baharu seperti yang ditunjukkan di sebelah.
Contoh output:
Fauzi bin Ayub Paulsta ak Vincent Ambo Anre Marimuthu a/l Maniapan
215
4. Kaji dan uji kod arahan berikut secara manual. def cetak(teks, bilangan): while bilangan > 0: print(teks) bilangan = bilangan - 1
cetak(“Salam”, 4)
(a) Apakah output yang diperoleh? (b) Apakah kelemahan kod ini? (c) Baiki dan tuliskan semula kod yang telah dibaiki. 5. Hasilkan satu atur cara yang menggunakan function untuk menyusun secara songsang rentetan yang diberikan.
Contoh rentetan: “1234abcd” Output: “dcba4321”
Soalan Penyelesaian Masalah 1. Guru yang menguruskan biasiswa di sekolah anda telah mengalami masalah untuk mendapatkan maklumat murid yang layak menerima biasiswa dengan cepat. Sebagai murid yang mengambil mata pelajaran Asas Sains Komputer, anda diminta untuk membangunkan Sistem Maklumat Biasiswa (SMB) supaya dapat membantu guru tersebut. SMB perlu menjana laporan yang mengandungi ID Murid, Nama Murid, Nama Kelas, Gred A bagi mata pelajaran Bahasa Melayu, Bahasa Inggeris, Matematik dan Sains. Dalam proses membangunkan sistem tersebut. Jawab soalan-soalan berikut. (a) Bina pangkalan data yang mempunyai dua jadual yang dinamakan MURID dan PENCAPAIAN. Pangkalan data tersebut perlu meyimpan ID Murid, Nama Murid, Nama Kelas, Gred Bahasa Melayu, Gred Bahasa Inggeris, Gred Matematik, dan Gred Sains. (b) Bina hubungan bagi dua jadual yang dibina. (c) Masukkan enam rekod dalam jadual MURID dan PENCAPAIAN. (d) Masukkan sekurang-kurangnya dua rekod bagi Nama Kelas yang sama. (e) Hasilkan pertanyaan yang menghubungkan dua jadual. Pertanyaan tersebut perlu berupaya untuk mendapatkan data bagi ID Murid, Nama Murid, Nama Kelas dan Gred A. (f) Hasilkan satu borang berdasarkan jadual-jadual di (a). Berikan nama yang sesuai bagi borang-borang tersebut. (g) Hasilkan laporan berdasarkan pertanyaan di (e). Laporan perlu memaparkan ID Murid, Nama Murid, Nama Kelas dan Gred A bagi semua mata pelajaran. 2. Tuliskan satu atur cara bagi permainan meneka nama buah-buahan yang dipilih secara rawak oleh komputer daripada satu senarai buah-buahan. Nama buah-buahan itu ialah epal, oren, ciku, limau, durian, delima, zaitun dan pisang. Dalam permainan ini, bilangan tekaan dihadkan kepada panjang nama buah-buahan yang sedang diteka. Atur cara anda harus boleh menggunakan built-in functions dan user-defined functions yang sesuai untuk berinteraksi dengan pengguna. 216
JAWAPAN BAB 1
akan menyebabkan pelaksanaan atur cara terhenti secara tiba-tiba dengan mengeluarkan paparan mesej tertentu
Konsep Asas Pemikiran Komputasional Imbas QR code ini untuk mendapatkan jawapan bagi aktiviti yang terpilih. goo.gl/EzyVh2
Uji Kendiri 1.1 1. 01 Fasa analisis masalah 02 Fasa reka bentuk atur cara 03 Fasa pengekodan 04 Fasa pengujian dan penyahpepijatan 05 Fasa dokumentasi 2. Fasa analisis masalah 3. pseudokod, carta alir 4. pengekodan 5. Ralat sintaks, ralat logik dan ralat masa larian 6. Dokumentasi luaran dan dokumentasi dalaman
12. Penulisan komen yang betul adalah dengan (a) meletakkan simbol hash (#) di permulaan sesuatu ayat tunggal (b) meletakkan tiga tanda petikan (“““ ”””) pada komen berbilang yang melebihi satu baris 13. Dokumen pustaka memudahkan pengatur cara mengingat semula atau pengatur cara lain memahami struktur, logik dan kegunaan atur cara serta keperluan perkakasan dan perisian sekiranya ada keperluan untuk menyenggara atur cara tersebut. 14. Dokumentasi dalaman membantu pengatur cara itu sendiri mengingat semula atau pengatur cara lain memahami maksud dan kegunaan sesuatu baris kod atau segmen kod. Seterusnya, ini akan memudahkan pengatur cara menyenggara atur cara apabila perubahan perlu dilakukan kelak.
7. Teknik-teknik pemikiran komputasional (a) Teknik leraian (b) Teknik pengecaman corak (c) Teknik peniskalaan (d) Teknik pengitlakan
PENTAKSIRAN 1
8. leraian
Soalan Berstruktur
9. peniskalaan
1. Atur cara untuk mencari jumlah dan purata dua nombor (a) Pemboleh ubah input (i) nombor1 (ii) nombor2 (b) Pernyataan dalam baris yang berikut mengandungi ralat: • Baris 5 • Baris 9 (c) Baris 5 jumlah = nombor1 + nombor2 Baris 9 print(“Purata bagi dua nombor ialah”, purata)
10. pengecaman corak 11. Maksud ralat-ralat (a) Ralat sintaks – ralat yang disebabkan penulisan oleh atur cara yang tidak memenuhi sintaks sesuatu bahasa pengaturcaraan (b) Ralat logik – ralat yang disebabkan oleh kesilapan logik pengatur cara sehingga menyebabkan atur cara menghasilkan output yang salah (c) Ralat masa larian – ralat yang disebabkan oleh kemasukan data yang tidak menepati kehendak arahan. Ralat ini
Soalan Objektif 1. B 6. C
2. A 7. B
3. D 8. B
4. B 9. D
5. C 10. D
217
2. (a) Menulis pernyataan kod untuk (i) meminta input daripada pengguna nombor1 = float(input (“Masukkan nombor pertama: “)) nombor2 = float(input (“Masukkan nombor kedua: “)) (ii) formula yang digunakan tambah = nombor1 + nombor2 tolak = nombor1 - nombor2 darab = nombor1 * nombor2 bahagi = nombor1 / nombor2 (iii) output yang akan dihasilkan
Teknik Peniskalaan Nilai jejari dan pi Pengiraan luas
Lilitan bulatan = 2πr
Teknik Pengitlakan 1. 2. 3. 4. 5.
Mula Masukkan jejari Kira 3.1 luas = pi × jejari × jejari 3.2 lilitan = 2 × pi × jejari Papar luas bulatan dan ukuran lilitan Tamat Mula Masukkan jejari Kira luas = pi × jejari × jejari Kira lilitan = 2 × pi × jejari
(b) Lakaran paparan output
Papar luas bulatan dan ukuran lilitan
Masukkan nombor 1: … Masukkan nombor 2: …
Nilai jejari dan pi
Pengiraan lilitan
print(“\nHasil tambah bagi dua nombor ialah “,tambah) print(“\nHasil tolak bagi dua nombor ialah “,tolak) print(“\nHasil darab bagi dua nombor ialah “,darab) print(“\nHasil bahagi bagi dua nombor ialah “,bahagi)
Hasil tambah bagi dua nombor ialah … Hasil tolak bagi dua nombor ialah … Hasil darab bagi dua nombor ialah … Hasil bahagi bagi dua nombor ialah …
Formula matematik: Luas bualatan = πr2
Tamat
Fasa 3: Pengekodan Teknik Leraian
Soalan Penyelesaian Masalah (a) Pelaporan
Mengekod algoritma, mengira luas dan lilitan sebuah bulatan
Fasa 1: Analisis Masalah Teknik Leraian Membina atur cara mudah bagi mengira luas dan lilitan sebuah bulatan
Pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar
Input
Proses
Output
Teknik Pengecaman Corak Kira luas bulatan
Kira ukur lilit bulatan
Fasa 2: Reka bentuk atur cara Teknik Pengecaman Corak Item input bagi pengiraan luas dan lilitan bulatan, iaitu jejari dan pi.
218
Pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar
Pemboleh ubah: jejari, luas dan lilitan bulatan Pemalar: pi yang boleh diimport dari module math
Input
Pengguna memasukkan satu nombor untuk jejari
Proses
Kira luas bulatan = pi × jejari × jejari Kira lilitan bulatan = 2 × pi × jejari
Proses Output Teknik Peniskalaan
Output Papar luas dan lilitan bulatan
Aspek-aspek penting
Teknik Peniskalaan Aspek-aspek penting Pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar
Input
Pemboleh ubah jejari ditetapkan float sebagai jenis datanya (data type). Import module math agar dapat menggunakan pemalar pi.
Pengisytiharan Pemboleh ubah diberi; pemboleh • jenis data yang sesuai. ubah dan • nama yang sesuai dan nama pemalar dieja dengan betul. • nilai permulaan. Input
Memastikan pemboleh ubah jejari dan pemalar pi digunakan untuk menyimpan nilai yang betul.
Kod arahan mengira luas dan lilitan bulatan:
Proses
• Formula yang digunakan adalah betul. • Logik dan susunan adalah betul.
Output Kod arahan memaparkan nilai luas dan lilitan bulatan:
Output
• Output yang diperoleh adalah tepat dan betul. • Format output adalah seperti yang dikehendaki.
Input
Kod arahan mesej dorongan:
Proses
jejari = float(input (“\ nMasukkan jejari: “))
luas = pi * jejari * jejari lilitan = 2 * pi * jejari
print(“\nLuas bulatan ialah “, luas) print(“Lilitan bulatan ialah “, lilitan)
Menghasilkan satu senarai semak yang dapat digunakan semasa pengujian dan penyahpepijatan sesuatu atur cara.
Fasa 4: Pengujian dan Penyahpepijatan Teknik Leraian Menguji untuk mengenal pasti dan membaiki ralat atur cara
Pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar
Kod arahan input
Kod arahan proses
Teknik Pengitlakan
Kod arahan output
Fasa 5: Dokumentasi Teknik Leraian Menyediakan dokumentasi
Dokumentasi luaran
Teknik Pengecaman Corak Pengisytiharan pemboleh ubah dan pemalar
Murid melaporkan sebarang ralat atau mesej ralat yang didapati. Jika ralat yang dijumpai mempunyai corak tertentu, huraikan corak itu. Misalnya, NameError: name ‘pi’ is not defined atau NameError: name ‘math’ is not defined
Dokumentasi dalaman
Dokumen pustaka Panduan pengguna Teknik Pengecaman Corak Dokumentasi dalaman Dokumen pustaka Panduan pengguna
Kaji beberapa contoh atur cara, dokumen pustaka dan panduan pengguna untuk melihat corak dan jenis maklumat yang perlu dimasukkan dalam dokumendokumen yang berkenaan.
219
Teknik Peniskalaan
BAB 2
Perwakilan Data
Aspek penting Dokumentasi dalaman
Penulisan komen untuk menerangkan fungsi setiap bahagian atau sesuatu barisan kod.
Dokumentasi pustaka
Maklumat yang diperlukan oleh seorang pengatur cara: • Tarikh • Nama pengatur cara • Tujuan/Kegunaan atur cara • Keperluan sistem pengendalian • Keperluan perkakasan • Keperluan perisian • Algoritma (pseudokod dan carta alir) • Kod sumber (source code)
Panduan pengguna
Maklumat yang diperlukan oleh seorang pengguna: • Nama dan tujuan atur cara • Keperluan sistem pengendalian, perkakasan dan perisian. • Cara penggunaan
Teknik Pengitlakan Menghasilkan dokumentasi dalaman dan dokumentasi luaran berdasarkan aspek-aspek penting yang dikenal pasti. (b) Kod atur cara mengira luas dan lilitan sebuah bulatan Soalan_Bab 1.py - C:\Documents\Tutorial Python\Soalan... File
Edit
Format
Run
Options
Window
Help
""" Atur cara bagi mengira luas dan lilitan sebuah bulatan""" """ Tujuan: Mengira luas dan lilitan bulatan berdasarkan nilai jejari yang diinput oleh pengguna.""" # Disediakan oleh Ahmad b. Firdaus pada 28 Feb 2018. import math # supaya boleh menggunakan pemalar pi # Meminta pengguna memasukkan input jejari = float(input("Masukkan jejari bulatan (cm): ")) # Mengira luas dan lilitan luas = math.pi * jejari * jejari lilitan = 2 * math.pi * jejari # Paparan output print("\nLuas bulatan ialah", round(luas,3),"sentimeter padu.") print("Ukuran lilitan ialah", round(lilitan,3),"sentimeter.") Ln: 1 Col:0
220
Imbas QR code ini untuk mendapatkan jawapan bagi aktiviti yang terpilih. goo.gl/oDr6Xz Uji Kendiri 2.1 1. Kriptografi dihuraikan sebagai sains atau kajian tentang teknik kerahsiaan atau dikenali sebagai keselamatan komunikasi. Tujuan utama kriptografi adalah untuk mengekod komunikasi bagi menghalang kandungannya daripada didedahkan atau dipintas oleh pihak lain. 2. Pada zaman moden hari ini, manusia amat bergantung kepada sistem pengkomputeran digital. Kriptografi penting untuk melindungi maklumat penting atau sulit yang disimpan dalam bentuk digital yang mudah diakses melalui laman sesawang. 3. Pengesahan – Pengenalpastian pihak-pihak yang terlibat dalam suatu komunikasi. Kerahsiaan – Kesulitan sesuatu maklumat yang dihantar melalui rangkaian komputer dapat dipelihara. Integriti – Perkhidmatan keselamatan yang mengenal pasti sebarang perubahan terhadap maklumat atau data oleh pihak lain. Tiada sangkalan – Membuktikan penghantar dan penerima maklumat masing-masing tidak menafikan bahawa mereka menghantar dan menerima maklumat tersebut. 4. (a) Teks asal yang boleh dibaca dan difahami dengan mudah. Teks sebelum disulitkan. (b) Teks yang tidak membawa makna apabila dibaca. Teks setelah disulitkan. (c) Satu proses penukaran teks biasa (plaintext) kepada teks sifer (ciphertext) yang tidak membawa makna apabila dibaca. (d) Satu proses menukarkan teks sifer (ciphertext) menjadi teks biasa (plaintext) semula. (e) Satu nilai atau perkataan yang perlu digunakan oleh sesetengah kaedah sifer untuk melakukan penyulitan dan penyahsulitan.
(f) Satu pasangan algoritma, satu digunakan untuk penyulitan dan satu lagi untuk nyahsulit. 5. HZBZ GVOZS YVIQZBZ atau AYAS HALET AYAJREB atau AYAJREB HALET AYAS 6.
Kaedah yang digunakan ialah Caesar Cipher. Kunci ialah 9. Mesej yang telah dinyahsulit ialah: DI DALAM BEKAS BERAS
7. 8. Mesej sulit: SLEEDAEANRMSNAYTHEIAEAAMMJ Mesej lepas nyahsulit: JUMPA JAM LIMA PETANG 9. Jenis sifer Kekuatan Kelemahan Caesar Cipher
Pigpen Cipher
Rail Fence Cipher
• Menggunakan kunci • Semua abjad teks telah digantikan dengan abjad lain
Nilai kunci boleh diramal dengan kaedah cubajaya
• Semua abjad telah digantikan dengan simbol
Senang dinyahsulit jika perwakilan abjad dan simbol telah diingat oleh penerima
• Menggunakan kunci, iaitu bilangan baris (tinggi pagar)
Abjad yang ada dalam teks sifer adalah sama dengan abjad dalam teks biasa
PENTAKSIRAN 2 Soalan Objektif 1. D 6. C
2. C 7. A
3. C 8. B
4. C 9. C
5. B 10. B
Soalan Berstruktur 1. Tujuan utama kriptografi adalah untuk mengekod komunikasi data bagi menghalang kandungannya daripada didedahkan atau dipintas oleh pihak lain. 2. Penyulitan ialah kaedah yang digunakan untuk mencapai tujuan kriptografi, iaitu mengekod komunikasi data. Sifer ialah teknik yang digunakan untuk mengekod atau menyamarkan data. 3. Kunci simetri ialah kunci yang sama digunakan semasa proses penyulitan dan nyahsulit. Kunci tidak simetri ialah kunci yang berbeza digunakan semasa proses penyulitan dan nyahsulit. 4. Reverse cipher jenis 1: PVKFGFHZM KVKVIPHZZM ZPRRI GZSFM Reverse cipher jenis 2: NASUTUPEK NAASKIREPEP RIHKA NUHAT Reverse cipher jenis 3: NUHAT RIHKA NAASKIREPEP NASUTUPEK 5. (a) Kunci = 22 (b) GQJYEZEXWSWDGWNLAP (c) INTEGRITI MAKLUMAT 6. (a) Jumlah perkataan = 35, lajur = 5, maka bilangan baris = 7 (b) JUMPA SAYA DI DATARAN MERDEKA JAM LIMA (c) Abjad X digunakan untuk mengisi ruang-ruang kosong pada baris terakhir. Ini adalah untuk memudahkan proses nyahsulit. Soalan Penyelesaian Masalah (a) Substitution cipher yang dicadangkan ialah Caesar cipher. Transposition cipher yang dicadangkan ialah Rail Fence Cipher. Kedua-dua kaedah sifer ini dipilih kerana mereka lebih kuat dan tidak mudah diceroboh. Kedua-dua mempunyai kunci dan semua abjad dalam teks sifer adalah berlainan dengan abjad dalam teks biasa.
221
BAB 3
while i < j 8.1 Setkan m = (i + j)/2 8.2 Jika t == Lm 8.2.1 Papar “Item ada dalam senarai” 8.2.2 Keluar gelung 8.3 Jika tidak 8.3.1 Jika t < Lm 8.3.1.1 Kira j = m – 1 8.3.2 Jika tidak 8.3.2.1 Kira i = m + 1 8.3.3 Tamat jika 8.4 Tamat jika 9 Tamat 8
Algoritma Imbas QR code ini untuk mendapatkan jawapan bagi aktiviti yang terpilih. goo.gl/dY6nP2 Imbas QR code ini untuk mendapatkan jawapan bagi carta alir dalam soalan-soalan Uji Kendiri 3.1 dan Latihan Sumatif 3. goo.gl/iwv1JR
Uji Kendiri 3.1 1. (a) Linear search ialah suatu teknik carian yang mudah dan sesuai digunakan pada senarai yang tidak diisih. Teknik carian ini juga lebih efisien jika digunakan pada senarai yang tidak mengandungi item yang banyak. Walau bagaimanapun, linear search ini tidak begitu cekap kerana setiap item dalam senarai akan disemak. (b) Binary search sesuai digunakan pada senarai yang diisih. Teknik carian ini lebih menjimatkan masa kerana semakan tidak perlu dilakukan pada setiap item dalam senarai. Bagi senarai yang mempunyai bilangan item yang banyak, teknik carian ini lebih efisien digunakan. (c) Bubble sort sesuai digunakan pada senarai yang tidak mengandungi item yang banyak. (d) Isihan baldi sesuai digunakan pada senarai yang mengandungi item yang banyak.
3. Bubble sort 4. Teknik binary search ialah teknik untuk mencari nilai pertengahan dalam senarai. Item carian akan dibandingkan dengan item pertengahan. Semakan akan dilakukan sama ada item carian lebih besar atau lebih kecil daripada item pertengahan. Dengan cara ini, hanya separuh daripada item-item dalam senarai yang akan disemak lagi dan separuh lagi akan diabaikan. Proses ini akan berulang sehingga item carian dijumpai dalam senarai. Oleh itu, binary search ini adalah lebih pantas dan sesuai digunakan. 5. (a) Linear search:
2. Pseudokod: 1 Mula 2 Setkan senarai = [6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20] 3 Isytihar pemboleh ubah i, j, m, T 4 Setkan n = 8 5 Setkan i = 0 6 Setkan j = 7 7 Masukkan satu item carian t
222
1 Mula 2 Setkan senarai = [A, B, C, D, E, F, G, H] 3 Isytihar pemboleh ubah i, n, t 4 Setkan i = 0 5 Setkan n = 8 6 Masukkan satu nilai carian t 7 for i < n 7.1 Jika Li == t 7.1.1 Papar “Item ada dalam senarai” 7.2 Jika tidak 7.2.1 Kira i = i + 1 8 Jika i >= n 8.1 Papar “Item tiada dalam senarai” 9 Tamat
Binary search: 1 Mula 2 Setkan senarai = [A, B, C, D, E, F, G, H] 3 Isytihar pemboleh ubah i, j, m, K 4 Setkan n = 8 5 Setkan i = 0 6 Setkan j = 7 7 Masukkan satu item carian K 8 while i < j 8.1 Setkan m = (i + j)/2 8.2 Jika K == Lm 8.2.1 Papar “Item ada dalam senarai” 8.2.2 Keluar gelung 8.3 Jika tidak 8.3.1 Jika K < Lm 8.3.1.1 Kira j = m – 1 8.3.2 Jika K >= Lm 8.3.2.1 Kira i = m + 1 8.3.3 Tamat jika 8.4 Tamat jika 9 Tamat
PENTAKSIRAN 3 Soalan Objektif 1. D 6. C
6. (a) Linear search kerana bilangan nombor yang tidak begitu besar (100 nombor), dan semua nombor perlu disemak untuk melihat sama ada nombor mempunyai digit 5.
Bubble sort kerana bilangan nombor yang perlu diisih adalah kecil, iaitu 5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75, 85 dan 95
(b) Algoritma: 1. Cari semua kad nombor yang mempunyai digit 5. 2. Kumpulkan semua kad nombor ini.
3. Isih kad-kad nombor dengan digit 5 mengikut urutan menurun.
3. A 8. D
4. C 9. B
5. B 10. B
Soalan Berstruktur 1. – Item-item dalam senarai berada dalam keadaan terisih. – Senarai mengandungi item yang banyak. 2. Teknik bubble sort akan digunakan kerana hanya terdapat 5 item dalam senarai. Teknik bubble sort juga lebih menjimatkan masa bagi senarai yang mempunyai item yang sedikit. 3.
Perbezaan Linear search
Binary search
(b) – Carian dilakukan pada senarai [A, B, C, D, E, F, G, H] – Sebelum gelung bermula, kedudukan item pertama dalam senarai disetkan kepada 0 – Satu nilai carian perlu dikenal pasti
2. B 7. C
4.
Persamaan
• Setiap item dalam senarai akan disemak.
• Carian dilakukan pada senarai[ ]. • Nilai carian akan • Satu nilai dibandingkan carian dengan nilai yang perlu berada di dikenal tengah-tengah pasti. senarai.
7.2.1 Jika Lj > Lj + 1 7.1.1 temp = Lj 7.1.2 Lj = Lj + 1 7.1.3 Lj + 1 = temp 7.2.2 Tamat jika 7.2.3 Kira j = j + 1 7.3 Kira i = i + 1
Soalan Penyelesaian Masalah 1. (a) Bubble sort 1. Semak item pertama dan item kedua dalam senarai. 2. Bandingkan kedua-dua item tersebut. 3. Jika kedua-dua item tidak mengikut urutan, tukar kedudukan kedua-duanya. 4. Ulang langkah 2 hingga langkah 3 dengan item kedua dan item ketiga, item ketiga dan item keempat dan seterusnya hingga akhir senarai. 5. Semak senarai untuk melihat sama ada semua item berada pada kedudukan yang betul. 6. Ulang langkah 1 hingga 5 sehingga semua item dalam senarai telah diisih mengikut urutan.
223
(b) Pseudokod: 1 Mula 2 Setkan senarai = [30, 22, 33, 55, 42] 3 Isytihar pemboleh ubah i, j, n, temp 4 Setkan n = 5 5 Setkan i = 0 6 Setkan temp = 0 7 for i < n – 1 7.1 Setkan j = 0 7.2 for j < n – i – 1 7.2.1 Jika Lj > Lj + 1 7.2.1.1 temp = Lj 7.2.1.2 Lj = Lj + 1 7.2.1.3 Lj + 1 = temp 7.2.2 Tamat jika 7.2.3 Kira j = j + 1 7.3 Kira i = i + 1 8 Papar senarai 9 Tamat 2. Pseudokod: 1 Mula 2 Setkan senarai = [3, 4, 7, 10, 15, 24, 36, 72, 90] 3 Isytihar pemboleh ubah i, j, m, K 4 Setkan n = 10 5 Setkan i = 0 6 Setkan j = 9 7 Masukkan satu item carian K 8 while i < j 8.1 Setkan m = (i + j)/2 8.2 Jika K == Lm 8.2.1 Papar “Item ada dalam senarai” 8.2.2 Keluar gelung 8.3 Jika tidak 8.3.1 Jika K < Lm 8.3.1.1 Kira j = m – 1 8.3.2 Jika tidak 8.3.2.1 Kira i = m + 1 8.3.3 Tamat jika 8.4 Tamat jika 9 Tamat
224
3. Aplikasi ini akan mencari nombor gandaan positif (tidak termasuk sifar) daripada satu senarai nombor yang dimasukkan oleh pengguna. Setelah mencari semua nombor gandaan positif yang terdapat dalam senarai, aplikasi akan memaparkan senarai nombor gandaan positif tersebut. Jika tiada nombor gandaan positif dalam senarai, aplikasi akan tamat.
Pengguna perlu memasukkan: • Bilangan item dalam senarai • Item-item dalam senarai • Nombor yang hendak digandakan
Algoritma: 1. Isytihar dua senarai, senarai[] dan senaraiBaharu[] 2. Isytihar pemboleh ubah i, j, noGanda 3. Setkan i = 0 4. Pengguna taipkan satu set nombor positif untuk dimasukkan ke dalam senarai[] 5. Pengguna taipkan satu nilai sebagai nombor yang hendak digandakan 6. Setkan noGanda = nombor yang hendak digandakan 7. Setkan n = bilangan item dalam senarai 8. Semak item pertama dalam senarai[] 9. Jika item dalam senarai boleh dibahagi dengan noGanda tanpa baki Masukkan item dalam senaraiBaharu[ ] 10. Jika masih ada item lain dalam senarai[] Semak item yang berikut Ulang langkah 6 11. Jika senaraiBaharu[] == kosong Papar “Tiada nombor gandaan” Jika lain Papar senaraiBaharu[] 12. Tamat
BAB 4
Kod Arahan Imbas QR code ini untuk mendapatkan jawapan bagi aktiviti yang terpilih. goo.gl/eQLj6T
9. (a) Structured Query Language (SQL) (b) Pernyataan SELECT…FROM Pernyataan SELECT…WHERE Pernyataan SELECT…ORDER BY 10. Nama entiti: MURID Nama atribut: ID_Murid, Nama_Murid 11.
Uji Kendiri 4.1 1. Data 2. berpusat
3. unik 4. entiti 5. • Mengelakkan pertindihan antara rekod lama dengan rekod baharu • Memastikan setiap rekod data yang disimpan mempunyai satu nilai unik sebagai pengenalan diri 6. (a) Kekardinalan merujuk kepada jenis perhubungan antara dua entiti dalam sesebuah organisasi. Kekardinalan menyatakan bilangan hubungan yang boleh wujud antara dua entiti itu secara khusus. Dalam pangkalan data, kekardinalan merujuk kepada bilangan pautan yang dapat dibentuk antara setiap rekod dalam sesuatu jadual entiti dengan rekod-rekod dalam jadual entiti yang lain dan sebaliknya. (b) (i) MURID
1
meminjam
M
BUKU PERPUSTAKAAN
memiliki
1
NO PASPORT MALAYSIA
7. (a) Jadual (Table) (b) Borang (Form) (c) Pertanyaan (Query) (d) Laporan (Report) 8. • Borang digunakan untuk memasukkan, mengubah suai dan memadamkan data serta rekod. • Borang mempunyai antara muka pengguna yang interaktif.
Q
P∨Q
1
1
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0
P
Q
P∧Q
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
12. Menjana laporan dengan menggunakan Report Wizard 13. (a) SELECT Nama_Ibu, Nama_Bapa FROM BUTIR_PENJAGA; (b) SELECT ID_Murid, Nama, Kaum FROM BUTIR_MURID ORDER BY Nama ASC; (c) SELECT ID_Murid, Nama, Kaum FROM BUTIR_MURID WHERE Kaum = “CINA”; (d) SELECT Nama, Jantina, Kaum FROM BUTIR_MURID WHERE Jantina = “LELAKI” ORDER BY Nama ASC; Uji Kendiri 4.2
(ii) 1 NO MYKAD
P
1. • Suatu masalah besar lebih mudah diselesaikan jika masalah tersebut diselesaikan secara modular. • Memudahkan proses penyahpepijatan dilakukan. • Function dan procedure yang dibina dapat digunakan semula dalam atur cara lain jika diperlukan. 2. User-defined function 1
def pow1(x,y): return (x**y) print (pow1(2,8))
225
User-defined function 2 def pow2(x,y): sum = x for i in range(1,y): sum = sum * x return sum print (pow2(2,8))
3. Mula-mula, umpukan kepada pemboleh ubah nilai yang dipulangkan oleh function input. Kemudian, gunakan function type untuk mengenal pasti jenis data yang disimpan dalam pemboleh ubah tersebut. Misalnya,
Nombor 1 = int(input(“Masukkan satu nombor integer:”)) Nombor 2 = float(input(“Masukkan satu nombor perpuluhan:”))
4. (a) User-defined function (a) def corak(): for i in range (6): print(“*” * i) # Pemanggilan function corak() (b) User-defined function (b) def corak(aksara): for i in range (6): print(aksara * i)
Soalan Objektif 1. D 6. B 11. B
2. A 7. A 12. C
3. B 8. D 13. B
4. D 9. B 14. D
5. C 10. A 15. D
Soalan Berstruktur 1. (a) Entiti BUKU Kunci primer ialah ISBN Kunci asing ialah Kod Penerbit Entiti PENERBIT Kunci primer ialah Kod Penerbit Kunci asing ialah ISBN (b) Entiti BUKU ISBN ialah nilai unik bagi setiap rekod. Kod Penerbit sesuai menjadi kunci asing kerana atribut ini berupa kunci primer bagi jadual (entiti) PENERBIT. Entiti PENERBIT Kod Penerbit ialah nilai unik yang mewakili setiap penerbit. ISBN ialah kunci asing kerana atribut ini ialah kunci primer bagi jadual (entiti) BUKU. (c) Penerbit boleh menerbitkan banyak buku. Oleh itu, jenis kekardinalan ialah one to many (1:M) PENERBIT
1
menerbit
M
BUKU
def corak(aksara, bilangan): for i in range (bilangan + 1): print(aksara * i)
2. (a) SELECT Tahun _Terbitan, Judul, Penerbit FROM NILAM WHERE Tahun _Terbitan = “2009” ORDER BY Judul ASC; (b) SELECT ID_Murid, Judul, Tarikh FROM NILAM ORDER BY Tarikh ASC;
# Pemanggilan function
3.
# Pemanggilan function corak(“%”) (c) User-defined function (c)
corak(“%”, 7)
(d) User-defined function (d) def corak(aksara, bilangan): for i in range(bilangan+1): print(aksara * i) aksara1 = input(“Masukkan aksara pilihan anda: “) baris = int(input(“Nyatakan bilangan baris : “)) # Pemanggilan function corak(aksara1, baris)
226
PENTAKSIRAN 4
nama = [“Fauzi bin Ayub”, “Paulsta ak Vincent”, “Ambo Anre”, “Marimuthu a/l Maniapan”] print(“\n”.join(nama))
4. (a) Output Salam Salam . . . (b) Output dipaparkan secara tak terhingga (c) Kod yang dibaiki
PENCAPAIAN
def cetak(teks, bilangan): while bilangan > 0: print(teks) bilangan = bilangan - 1
ID_Markah PT1002 PT1003 PT1004 PT1005 PT1006 PT1007
# -------Atur cara utama------cetak(“Salam”, 4) 5. Kod atur cara menggunakan built-in function # -------Atur cara utama------senarai = list (“1234abcd“) senarai.reverse( ) print (str(senarai))
Kod atur cara user-defined function def songsang(rentetan): srentetan = “” index = len(rentetan) while index > 0: srentetan += rentetan[index-1] index = index - 1 return srentetan print(songsang(“1234abcd”))
Soalan Penyelesaian Masalah
ID_Murid M1002 M1003 M1004 M1005 M1006 M1007
BM A B A A D A
BI A C C A B A
SN A A A A A A
MM A B D A A A
(d) Dua rekod bagi nama kelas yang sama Nama_Kelas 3 ADIL 3 ADIL 3 BIJAK 3 BIJAK 3 CERDIK 3 CERDIK
(e) SELECT MURID.ID_Murid, MURID. Nama_Murid, MURID.Nama_Kelas, PENCAPAIAN.BM, PENCAPAIAN.BI, PENCAPAIAN.MM, PENCAPAIAN.SN FROM MURID INNER JOIN PENCAPAIAN ON MURID.ID_Murid = PENCAPAIAN.ID_Murid WHERE PENCAPAIAN.BM=“A” AND PENCAPAIAN.BI=“A” AND PENCAPAIAN.MM=“A” AND PENCAPAIAN.SN=“A”; Query 1
1. (a) Dua jadual: MURID dan PENCAPAIAN (b) Hubungan one to many (1:M)
Nama_Murid AMIR BIN HAMSA WONG LEE TAN ZAZA BT ZAMRI
ID_Murid M1002 M1005 M1007
Nama_Kelas 3 ADIL 3 BIJAK 3 CERDIK
BM A A A
MM A A A
BI A A A
SN A A A
(f) Borang BORANG MURID
BORANG MURID ID_Murid
M1002
Nama_Murid
AMIR BIN HAMSA
Nama_Kelas
3 ADIL
BORANG PENCAPAIAN
ID_Markah PT1002
BM
BI
MM
SN
A
A
A
A
(c) Enam rekod dalam jadual (g) Laporan
MURID
ID_Murid M1002 M1003 M1004 M1005 M1006 M1007
Nama_Murid AMIR BIN HAMSA LEE LIAN TEEN ALIA BT AFZAN WONG LEE TAN ARUN A/L MUTHU ZAZA BT ZAMRI
Nama_Kelas 3 ADIL 3 ADIL 3 BIJAK 3 BIJAK 3 CERDIK 3 CERDIK
PENCAPAIAN GRED A ID_Murid
Nama_Murid
Nama_Kelas
M1002
AMIR BIN HAMSA
3 ADIL
M1005
WONG LEE TAN
3 BIJAK
M1007
ZAZA BT ZAMRI
3 CERDIK
BM
B1
MM
SN
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
227
2. Kod atur cara
py
goo.gl/9dpfSn
# Atur cara Meneka Nama Buah-buahan import random import collections #------- Function cetakBuah ------def cetakBuah(buah): for char in buah: if char in abjadTeka: print(char, end = “ “) else: print(“_”, end = “ “) print() #--------- Atur cara utama -------senarai = [“epal”, “oren”, “ciku”, “limau”, “durian”, “delima”, “zaitun”, “pisang”] buah = random.choice(senarai) print(“\nTeka nama buah (Petanda: namanya mempunyai”,len(buah),”abjad)”) abjadTeka = “” cetakBuah(buah)
while (bilang 1: print(“Masukkan hanya abjad tunggal.”) elif teka in abjadTeka: print(“Abjad ini sudah diteka.”) elif teka in buah: abjadTeka += teka cetakBuah(buah) if collections. Counter(abjadTeka) == collections.Counter(buah): print(“\nTahniah, anda menang!”)
hadCubaan = 2*len(buah)
break bilang += 1
print(“\nAnda diberi”,hadCubaan, “cubaan untuk mendapat nama dengan betul.”) bilang = 1
if bilang > hadCubaan: print(“\nAnda kalah.”) print(“Nama buah itu ialah {}”. format(buah))
228
GLOSARI Argumen Nilai sebenar kepada pemboleh ubah yang digunakan oleh function atau procedure, iaitu parameter. Atribut Merujuk kepada ciri-ciri yang menerangkan sesuatu entiti. Binary search Satu teknik carian yang melibatkan keputusan dwipilihan. Sebelum melakukan binary search, item-item dalam senarai perlu diisih dalam urutan menaik. Boolean Jenis data yang mempunyai hanya dua nilai logik, iaitu True dan False. Bubble sort Satu teknik isihan yang menggunakan kaedah membandingkan dua item secara bergilir untuk mengisihkan item-item dalam senarai mengikut urutan menaik atau menurun. Bucket sort Satu teknik isihan yang mengasingkan item-item dalam senarai tertentu ke dalam beberapa baldi (bucket), seterusnya item-item di dalam baldi akan diisih. Semua item di dalam baldi yang telah diisih disusun semula mengikut urutan yang diingini.
Dokumentasi dalaman Disediakan untuk kegunaan pengatur cara lain atau pihak syarikat bagi memudahkan penyenggaraan sesuatu aplikasi atau atur cara. Dokumentasi luaran Menerangkan cara-cara menggunakan aplikasi melalui penghasilan manual pengguna. Entiti Merujuk kepada suatu objek atau satu jenis objek yang mempunyai data disimpan mengenainya. Function Subatur cara yang sesuai melaksanakan tugas yang khusus dan berulang kali serta mampu memulangkan satu nilai selepas tugas diselesaikan. Input Data yang dimasukkan ke dalam komputer atau atur cara. Kekardinalan Merujuk kepada perhubungan antara entiti-entiti dalam satu pangkalan data. Kekunci asing Satu atribut atau medan dalam satu jadual hubungan, tetapi pada masa yang sama atribut ini berupa kunci primer bagi satu jadual hubungan yang lain.
Built-in function Sejenis function yang sedia ada dan disimpan dalam pustaka bahasa pengaturcaraan.
Kekunci primer Satu atribut dalam satu jadual hubungan yang mempunyai nilai-nilai yang unik.
Caesar Cipher Satu kaedah sifer yang menggantikan setiap abjad dalam teks biasa dengan abjad yang lain melalui anjakan dalam susunan abjad.
Kriptografi Kajian tentang teknik kerahsiaan atau dikenali sebagai keselamatan komunikasi.
Data Maklumat yang dianggap sebagai aset penting bagi sesebuah organisasi.
Leraian Teknik pemikiran komputasional yang memecahkan masalah yang besar kepada bahagian-bahagian masalah yang lebih kecil. 229
Linear search Satu teknik carian untuk mendapatkan item yang dikehendaki dalam satu senarai linear. Maklumat Maklumat merupakan hasil daripada pengumpulan, pemprosesan dan penganalisisan data yang boleh digunakan untuk membuat sesuatu. Nyahsulit Satu proses penukaran teks sifer kepada teks biasa. Output Output merujuk kepada data yang dipaparkan pada skrin komputer. Pangkalan data Tempat pengumpulan dan penyimpanan data secara berpusat bagi sistem maklumat yang berasaskan komputer. Parameter Pemboleh ubah yang digunakan oleh sesuatu function atau procedure untuk menerima dan menyimpan data daripada atur cara yang memanggilnya dan memulangkan data kepada atur cara yang memanggilnya. Pembangunan atur cara Melibatkan lima fasa, iaitu fasa analisis masalah, fasa reka bentuk atur cara, fasa pengekodan, fasa pengujian dan penyahpepijatan serta fasa dokumentasi. Pemikiran komputasional Proses berfikir yang membenarkan seseorang mencari penyelesaian secara sistematik. Pengecaman corak Teknik pemikiran komputasional yang mengenal pasti ciri-ciri persamaan corak pada bahagian-bahagian masalah yang kecil. Pengitlakan Teknik pemikiran komputasional yang menghasilkan model bagi menyelesaikan masalah yang serupa. Peniskalaan Teknik pemikiran komputasional yang mengenal pasti aspek-aspek penting dan meninggalkan aspek-aspek kurang penting. 230
Penyulitan (Encryption) Satu proses penukaran teks biasa kepada teks sifer, iaitu teks dalam bentuk yang tidak bermakna apabila dibaca. Pigpen Cipher Satu kaedah sifer yang menggantikan setiap abjad dalam teks biasa dengan simbol. Procedure Subatur cara yang sesuai melaksanakan tugas yang khusus dan berulang kali tanpa memulangkan sebarang nilai selepas tugas diselesaikan. Proses Satu siri tindakan atau langkah yang dilaksanakan untuk melengkapkan satu tugas atau satu tujuan tertentu. Query Pertanyaan (query) bermaksud pertanyaan kepada pangkalan data hubungan dalam bahasa query untuk mencapai data dan maklumat yang disimpan dalamnya. Reverse cipher Satu kaedah sifer yang menggunakan cara songsangan untuk menyulitkan mesej. Search Proses untuk mendapatkan satu item tertentu yang terdapat dalam satu senarai. Sort Proses menyusun item-item dalam senarai linear mengikut urutan tertentu. SQL Satu bahasa pengaturcaraan yang ringkas dan mudah untuk mencapai data dan maklumat dalam pangkalan data. Substitution cipher Satu kaedah sifer yang menyulitkan teks biasa dengan menggantikan satu unit teks biasa dengan satu unit teks yang lain. Transposition cipher Satu kaedah sifer yang mengubah kedudukan abjad dalam teks biasa. Abjad-abjad yang terkandung dalam teks biasa adalah tetap sama.
INDEKS A Argumen 169, 176 Atribut 118–120 B Binary search 65–68, 77–80 Boolean 157 operator OR 157 operator AND 159 Bubble sort 69–72, 81–85 Bucket sort 71–72, 86–89 C Caesar Cipher 36, 48, 49 Columnar Transposition 39, 46 D Data 114 Dokumentasi dalaman 2, 3, 14 Dokumentasi luaran 2, 3 dokumen pustaka 13, 15 panduan pengguna 14, 16–18 E Entiti 118–120 F Function 167–169 built-in function 170, 171 user-defined function 172–174 pernyataan 176, 179 I Integriti 31 K Kekardinalan 123–126 Kekunci asing 121 Kekunci primer 121 Kerahsiaan 31 Kriptografi 30 L Linear search 63–65, 73–76 M Maklumat 114
N Nyahsulit (Decryption) 33 P Pangkalan data 114, 116 membina pangkalan data 127–138 Parameter 169, 172, 174, 176, 179 Pembangunan atur cara 2–3 analisis masalah 5, 20 reka bentuk atur cara 5, 20 pengekodan 7, 21 pengujian dan penyahpepijatan 8, 22 dokumentasi 13, 23 Pemikiran komputasional 4 Pengesahan 31 Penyulitan (Encryption) 33 Pigpen Cipher 37, 46 Procedure 167–169, 179 pernyataan 179–180, Q Query 117 membina query 150–155 R Ralat 87–97 sintaks 3, 9, 190 masa larian 3, 9, 195 logik 3, 9, 197 Rail Fence Cipher 43, 46 Reverse cipher 34, 46 S Search 62, 90, 101–105 Sort 69, 95, 99, 101–105 SQL 117, 150–153, 154–157 Substitution cipher 34, 46 T Teknik leraian 5–14, 100 Teknik pengecaman corak 5–14, 98, 99, 100 Teknik peniskalaan 6–14, 101 Teknik pengitlakan 6–14, 101 Tiada sangkalan 31 Transposition cipher 39, 46 231
RUJUKAN Roffey, C., 2013. Coding Club Python Basics. Cambridge: Cambridge University Press. Roffey, C., 2013. Coding Club Python: Next Steps. Cambridge: Cambridge University Press. Cormen, T. H. and Leiserson, C. E., July 31, 2009. Introduction to Algorithms 3rd Edition. MIT Press. Dasgupta, S. and Papadimitriou, C., Sept. 13, 2006. Algorithms. McGraw Hill. Harel, D. and Feldman, Y., 1987. Algorithmics The Spirit of Computing 3rd Edition. Addison Wesley. Dorling, M. and Rouse, G., 2014. Compute-IT 1: Computing for KS3. London: Hodder Education. Dorling, M. and Rouse, G., 2014. Compute-IT 2: Computing for KS3. London: Hodder Education. Mel, H.X. and Baker, D., 2001. Cryptography Decrypted. Addison Wesley. Chai, I. and White J. D., 2004. Structuring Data & Building Algoritm. McGraw Hill (Malaysia) Sdn. Bhd. Berman, K.A. and Paul, J.L., 2005. Algorithm: Sequential, Parallel and Distributed. Thomson Course Technology. Omar Z. dan Laiha, M.K., 2002. Pengenalan kepada Keselamatan Komputer. McGraw Hill (Malaysia) Sdn. Bhd. “Python for Beginners,” dicapai pada 2 Januari 2018, https://www.python.org/about/ gettingstarted/ Sedgewick, R. and Wayne, K., 2011. Algorithms 4th Edition. Pearson Education Inc. “The Python Tutorial,” dicapai pada 21 Disember 2017, https://docs.python.org/3.5/ tutorial/index.html Chun, W. J., 2001. Core Python Programming. Prentice Hall PTR.
232
Dengan ini SAYA BERJANJI akan menjaga buku ini dengan baiknya dan bertanggungjawab atas kehilangannya serta mengembalikannya kepada pihak sekolah pada tarikh yang ditetapkan
Skim Pinjaman Buku Teks Sekolah Tahun
Tingkatan
Nama Penerima
Nombor Perolehan: Tarikh Penerimaan:
BUKU INI TIDAK BOLEH DIJUAL
Tarikh Terima
RM 12.45 ISBN 978-967-466-319-3
9 789674 663193
FT303001