Stack: Definisi, Kelebihan, Kekurangan, Jenis Operasi, dan Implementasi

Bagi kamu yang bekerja atau sekolah di bidang komputer atau teknologi informasi, tentu istilah Stack sudah akrab terdengar. Tentu saja, sebab Stack merupakan bagian tak terpisahkan dari tata kelola komputasi atau pemrograman. Namun, bagi kamu yang masih asing dengan Stack, berikut ini adalah ulasan singkat untuk kamu baca.

Baca juga: Perbedaan Back-end, Front-end, dan Full-stack Developer

Apa itu Stack?

Contoh data struktur Stack LIFO dan proses penambahannya  (Sumber: afteracademy.com)

Stack dalam ranah komputasi didefinisikan sebagai struktur data yang digunakan untuk menyimpan kumpulan objek. Objek tersebut dapat terdiri dari item individu yang ditambahkan dan disimpan dalam tumpukan menggunakan operasi push. Sebaliknya, item dapat dihapus dari Stack dengan operasi pop.

Ketika sebuah objek ditambahkan ke dalam Stack, maka keberadaan objek tersebut ditempatkan di atas semua item yang dimasukkan sebelumnya. Saat sebuah item dihapus, item tersebut dapat dihapus dari atas atau bagian bawah dari Stack. Stack di mana item dihapus lewat bagian atas disebut sebagai LIFO (Last In, First Out). Sedangkan, Stack sebaliknya adalah FIFO (First In, First Out) yang menghapus item dari bagian bawah.

Untuk memahami Stack, kita harus terlebih dahulu memahami properti dari struktur data. Konsep Stack sebagai pengorganisasian data umumnya dikenal dalam dua bentuk, yaitu wadah akses acak (array) dan berurutan (linked list). Array merupakan wadah akses dimana elemen apa saja dapat diakses secara instan. Sedangkan linked list merupakan wadah akses yang hanya bisa diakses secara berurutan.

Seperti gambar di atas, kamu bisa memvisualisasikan Stack seperti tumpukan kardus. Dari suatu tumpukan, kamu bisa hanya melihat kardus teratas. Sehingga, kamu perlu menghapus atau mengambil kardus teratas untuk dapat mengakses kardus lain di bawahnya. Kardus paling bawah dalam tumpukan tentu diletakkan terlebih dahulu dan hanya bisa dipindahkan atau dihapus setelah semua kardus di atasnya telah diambil.

Baca juga: Full Stack Developer: Tugas, Kualifikasi, dan Proyeksi Karier 2022

Kelebihan dan kekurangan Stack

Stack merupakan pengorganisasian data komputasi berbentuk tumpukan elemen (Sumber: Pexels)

Adapun kelebihan dan kekurangan Stack dalam pengorganisasian data komputasi dapat dilihat dari tabel berikut ini.

Kelebihan Stack	Kekurangan Stack
Manajemen data efisien	Ukuran memori terbatas
Manajemen fungsi efisien	Banyaknya objek dan meningkatkan risiko Stack Overflow
Kontrol atas pengalokasian memori	Tidak memungkinkan adanya akses acak
Manajemen smart memory yang membersihkan objek secara otomatis	Fungsi dan program tidak terdefinisi jika penyimpanan variabel ditimpa variabel lain
Lebih tahan lama, aman, dan tidak ada pengubahan ukuran variabel	Potensi terjadinya hang atau penghentian yang tidak diinginkan ketika tumpukan berada di luar area memori

Baca juga: 5 Cara Menjadi Full Stack Developer yang Andal

Jenis operasi Stack

Stack dioperasikan dengan beberapa jenis metode sesuai kebutuhan pengambilan maupun penambahan elemen data (Sumber: Pexels)

Seperti yang telah disinggung sebelumnya, Stack terdiri dari beberapa jenis operasi. Operasi utama dari Stack adalah Push dan Pop, namun terdapat pula operasi tambahan dari Stack yang juga penting. Adapun beberapa jenis operasi Stack adalah sebagai berikut.

1. Push

Operasi Push merupakan proses operasi ketika kita ingin memasukkan sebuah elemen atau item ke dalam Stack. 

2. Pop

Operasi Pop dilakukan untuk menghapus sebuah elemen atau item dalam Stack.

3. Peek

Operasi Peek dilakukan untuk memungkinkan pengguna dapat melihat elemen di atas Stack dengan catatan tidak ada modifikasi apa pun dalam operasi ini.

4. int isFull

Operasi ini dilakukan untuk mengetahui apakah Stack sedang penuh atau tidak.

5. int isEmpty

Operasi ini dilakukan untuk mengetahui apakah Stack sedang kosong atau tidak.

6. int size

Operasi ini dilakukan untuk mengembalikan ukuran Stack atau jumlah total elemen yang ada dalam Stack tersebut.

7. int top

Operasi ini dilakukan untuk mengembalikan elemen terakhir yang dimasukkan di atas elemen lain tanpa menghapusnya.

Selain itu, adapun jenis-jenis Stack terbagi menjadi dua hal yaitu:

1. Register Stack

Stack jenis ini merupakan elemen memori yang ada di unit memori dan hanya dapat menangani sejumlah kecil data. Umumnya, Register Stack memiliki batas ketinggian karena ukurannya sangat kecil.

2. Memory Stack

Jenis Stack yang satu ini dapat menangani sejumlah besar data memori dengan ketinggian Stack fleksibel.

Baca juga: Berikut 6 Pertanyaan Interview Kerja Full Stack Developer

Implementasi Stack

Implementasi Stack dilakukan berdasarkan jenis wadah yang dipakai, baik acak maupun berurutan (Sumber: Pexels)

Stack diterapkan untuk mengevaluasi ekspresi dan operasi dengan cara mencocokkan tag dalam HTML dan XML. Stack juga dapat membatalkan fungsi pada editor teks dan mengonversi Infix dan Postfix. Stack digunakan untuk pelacakan mundur dan pencocokan tanda kurung serta konversi satu notasi aritmatika ke notasi aritmatika lainnya.

Stack juga dapat diimplementasikan sebagai penyimpanan catatan aktivasi dan memanggil maupun menghapus fungsi. Jika diimplementasikan dalam proses pengodean, Stack harus memiliki kompleksitas waktu sesuai jenis wadahnya, yaitu Array dan Linked List.

Implementasi Stack dalam wadah Array dapat dilakukan dengan menuliskan elemen indeks seperti berikut.

Dalam fungsi di atas, angka 10 menunjukkan kapasitas Stack yang telah ditentukan sebelumnya. Stack overflow akan terjadi jika pengguna melebihi kapasitas ini. Sedangkan, nilai -1 merupakan nilai default menunjukkan tumpukan kosong.

Jika ingin menerapkan klasifikasi berbasis grup, maka fungsi yang ditulis adalah sebagai berikut.

Setelah itu, kita juga perlu membuat konstruktor yang menginisialisasi kapasitas dan batasan Stack dengan fungsi berikut.

Pengalokasian memori untuk model wadah Array ini perlu dilakukan sesuai bahasa pemrograman yang akan digunakan untuk implementasi.

Sedangkan, untuk implementasi dengan wadah berurutan (Linked List) prosesnya diawali dengan memvisualisasikan Stack sebagai daftar tertaut dengan ujung atas dan bawah.

Bagian kepala akan menunjuk pada NULL jika Stack dalam kondisi kosong.

Lantas, untuk menerapkan batas untuk mencegah penggunaan Stack berlebihan maka perlu dilakukan perangkuman kelas ListNode ke dalam beberapa kelas lain dengan kapasitas anggota data. Perhatikan fungsi berikut.

Kedua jenis wadah ini nantinya akan diimplementasikan kembali dengan metode operasi yang dikehendaki. Jadi, kamu baru bisa menentukan penerapan fungsi ini secara spesifik lewat metode operasi tertentu seperti Push, Pop, maupun Peek.

Baca juga: Hal yang Perlu Diketahui Developer dan Programmer

Nah, itulah tadi sedikit penjelasan mengenai apa itu Stack beserta jenis dan cara kerjanya. Bagi kamu yang tertarik dengan dunia pemrograman, pengetahuan tentang Stack ini bisa menjadi bekal buat kamu sebelum mempelajari praktik-praktik pemrograman nantinya.

Sedangkan, bagi kamu yang telah memiliki kemampuan pemrograman dan komputasi dengan segudang portofolio, tentukan langkah kariermu segera! EKRUT hadir sebagai rekan profesional buat kamu dalam memulai karier. Kamu bisa mendaftar lewat EKRUT untuk mendapatkan segudang informasi tentang karier dan juga potensi direkrut oleh berbagai perusahaan bonafide di Indonesia. Kamu hanya perlu menyiapkan CV terbaikmu lalu klik tautan di bawah ini untuk langsung mendaftar lewat EKRUT. Ayo raih kariermu bersama EKRUT!

Sumber:

• techterms.com
• afteracademy.com
• learningmadesimple360.blogspot.com