Algoritma Bubble Sort: Penerapan dan Analisis Efisiensi

Algoritma bubble sort adalah algoritma pengurutan yang sederhana dan populer digunakan untuk mengurutkan data, baik dalam urutan menaik maupun menurun. Algoritma ini bekerja dengan membandingkan elemen data yang berdekatan dan menukar posisinya jika urutannya tidak sesuai. Proses ini diulang terus menerus hingga seluruh data terurut dengan benar. Artikel ini akan membahas penerapan algoritma bubble sort dan menganalisis efisiensinya dalam berbagai skenario.

Cara Kerja Algoritma Bubble Sort

Algoritma bubble sort bekerja dengan melakukan iterasi melalui daftar data secara berulang. Pada setiap iterasi, elemen data yang berdekatan dibandingkan. Jika elemen data saat ini lebih besar dari elemen data berikutnya (untuk pengurutan menaik), maka kedua elemen tersebut ditukar. Proses ini berlanjut hingga akhir daftar.

Sebagai ilustrasi, perhatikan contoh sederhana pengurutan data [5, 1, 4, 2, 8] secara menaik menggunakan algoritma bubble sort:

Iterasi 1:

- [5, 1, 4, 2, 8]: 5 > 1, tukar posisi menjadi [1, 5, 4, 2, 8]

- [1, 5, 4, 2, 8]: 5 > 4, tukar posisi menjadi [1, 4, 5, 2, 8]

- [1, 4, 5, 2, 8]: 5 > 2, tukar posisi menjadi [1, 4, 2, 5, 8]

- [1, 4, 2, 5, 8]: 5 < 8, tidak ditukar

Iterasi 2:

- [1, 4, 2, 5, 8]: 1 < 4, tidak ditukar

- [1, 4, 2, 5, 8]: 4 > 2, tukar posisi menjadi [1, 2, 4, 5, 8]

- [1, 2, 4, 5, 8]: 4 < 5, tidak ditukar

- [1, 2, 4, 5, 8]: 5 < 8, tidak ditukar

Iterasi 3:

- [1, 2, 4, 5, 8]: 1 < 2, tidak ditukar

- [1, 2, 4, 5, 8]: 2 < 4, tidak ditukar

- [1, 2, 4, 5, 8]: 4 < 5, tidak ditukar

- [1, 2, 4, 5, 8]: 5 < 8, tidak ditukar

Pada iterasi ketiga, tidak ada pertukaran yang dilakukan, menandakan data telah terurut. Algoritma bubble sort akan berhenti dan menghasilkan data terurut [1, 2, 4, 5, 8].

Penerapan Algoritma Bubble Sort

Algoritma bubble sort, meskipun sederhana, memiliki beberapa penerapan praktis. Algoritma ini sering digunakan dalam proses pembelajaran karena mudah dipahami dan diimplementasikan. Selain itu, algoritma bubble sort juga dapat berguna untuk:

- Mengurutkan data dalam jumlah kecil: Algoritma bubble sort cukup efisien untuk mengurutkan data dalam jumlah kecil.

- Memeriksa apakah data sudah terurut: Algoritma bubble sort dapat digunakan untuk memeriksa apakah data sudah terurut dengan cepat. Jika tidak ada pertukaran yang dilakukan pada iterasi pertama, maka data sudah terurut.

- Visualisasi algoritma pengurutan: Kesederhanaan algoritma bubble sort menjadikannya ideal untuk memvisualisasikan cara kerja algoritma pengurutan.

Analisis Efisiensi Algoritma Bubble Sort

Efisiensi algoritma bubble sort diukur berdasarkan kompleksitas waktu, yang menunjukkan berapa lama waktu yang dibutuhkan algoritma untuk berjalan dalam kaitannya dengan jumlah data yang diurutkan.

Dalam kasus terburuk, di mana data terurut terbalik, algoritma bubble sort memiliki kompleksitas waktu O(n^2), di mana n adalah jumlah data. Hal ini dikarenakan algoritma harus melakukan n-1 iterasi, dan pada setiap iterasi, algoritma harus melakukan n-1 perbandingan.

Namun, dalam kasus terbaik, di mana data sudah terurut, algoritma bubble sort hanya perlu melakukan satu iterasi untuk memastikan data sudah terurut. Dalam kasus ini, kompleksitas waktunya adalah O(n).

Secara umum, algoritma bubble sort dianggap tidak efisien untuk mengurutkan data dalam jumlah besar karena kompleksitas waktu kuadratiknya. Terdapat algoritma pengurutan lain yang lebih efisien, seperti merge sort dan quick sort, yang memiliki kompleksitas waktu rata-rata O(n log n).

Meskipun demikian, kesederhanaan dan kemudahan implementasi algoritma bubble sort menjadikannya pilihan yang tepat untuk beberapa kasus, terutama dalam proses pembelajaran dan untuk data dalam jumlah kecil.

Algoritma bubble sort adalah algoritma pengurutan yang mudah dipahami dan diimplementasikan. Meskipun efisiensinya tidak sebaik algoritma pengurutan lainnya untuk data dalam jumlah besar, algoritma ini tetap memiliki beberapa penerapan praktis, terutama dalam proses pembelajaran dan untuk data dalam jumlah kecil.