Menguasai Algoritma dan Logika Pemrograman: Contoh Soal Latihan Pemrograman Dasar 2 (Kelas XI, Semester 2)

Memasuki semester kedua kelas XI, siswa-siswi jurusan Rekayasa Perangkat Lunak atau bidang terkait akan mendalami konsep-konsep pemrograman yang lebih kompleks. Pemrograman Dasar 2 menjadi jembatan krusial untuk memahami bagaimana mengaplikasikan logika dan algoritma yang telah dipelajari ke dalam kode yang berfungsi. Berbeda dengan materi dasar, semester ini seringkali memperkenalkan struktur data yang lebih maju, konsep perulangan bersarang, fungsi, hingga dasar-dasar penanganan kesalahan.

Artikel ini akan menyajikan serangkaian contoh soal latihan yang dirancang untuk menguji pemahaman siswa terhadap materi Pemrograman Dasar 2. Setiap soal akan disertai dengan penjelasan mendalam mengenai konsep yang diuji, strategi penyelesaian, hingga contoh solusi kode. Tujuannya adalah agar siswa tidak hanya mampu menyelesaikan soal, tetapi juga memahami esensi di baliknya, sehingga dapat membangun fondasi yang kokoh untuk pembelajaran pemrograman di tingkat selanjutnya.

Pentingnya Pemrograman Dasar 2

Semester kedua kelas XI merupakan periode krusial dalam perjalanan belajar pemrograman. Di sini, siswa mulai beranjak dari sekadar "menulis kode" menjadi "memecahkan masalah menggunakan kode". Konsep-konsep seperti:

• Perulangan Bersarang (Nested Loops): Memahami bagaimana satu perulangan berada di dalam perulangan lain, sangat esensial untuk mengolah data multidimensi atau membuat pola-pola kompleks.
• Fungsi/Prosedur: Belajar memecah program besar menjadi bagian-bagian kecil yang lebih mudah dikelola, diuji, dan digunakan kembali. Ini adalah dasar dari pemrograman modular.
• Array dan Struktur Data Sederhana: Memperkenalkan cara menyimpan dan mengelola sekumpulan data sejenis.
• Algoritma Pencarian dan Pengurutan Sederhana: Memulai pengenalan terhadap cara efisien mencari atau mengurutkan data.
• Penanganan Kesalahan (Error Handling) Dasar: Mengenal pentingnya membuat program yang tangguh terhadap input yang salah atau kondisi tak terduga.

Dengan menguasai materi ini, siswa akan siap untuk mempelajari bahasa pemrograman yang lebih spesifik, sistem operasi, basis data, dan berbagai teknologi perangkat lunak lainnya.

Contoh Soal 1: Pola Bintang Menggunakan Perulangan Bersarang

Konsep yang Diuji: Perulangan Bersarang (Nested Loops), Variabel, Output.

Deskripsi Soal:
Buatlah program yang dapat mencetak pola bintang di layar sesuai dengan input jumlah baris yang diberikan oleh pengguna. Jika pengguna memasukkan angka 5, maka outputnya akan terlihat seperti ini:

*
**
***
****
*****

Strategi Penyelesaian:

1. Input Pengguna: Program perlu meminta pengguna untuk memasukkan jumlah baris yang diinginkan. Gunakan fungsi input untuk membaca nilai ini dan simpan dalam sebuah variabel (misalnya, jumlah_baris).
2. Perulangan Luar (Outer Loop): Perulangan ini akan mengontrol jumlah baris yang akan dicetak. Perulangan ini akan berjalan dari 1 hingga jumlah_baris.
3. Perulangan Dalam (Inner Loop): Perulangan ini akan mengontrol jumlah bintang yang dicetak pada setiap baris. Pada baris ke-i (di mana i adalah indeks dari perulangan luar), perulangan dalam akan mencetak i buah bintang.
4. Output: Setelah perulangan dalam selesai mencetak bintang pada satu baris, program perlu mencetak karakter newline (n) untuk pindah ke baris berikutnya.

Contoh Solusi (Menggunakan Python):

# Meminta input dari pengguna
jumlah_baris = int(input("Masukkan jumlah baris: "))

# Perulangan luar untuk mengontrol baris
for i in range(1, jumlah_baris + 1):
    # Perulangan dalam untuk mencetak bintang pada setiap baris
    for j in range(i):
        print("*", end="") # end="" agar tidak pindah baris setelah mencetak bintang
    print() # Pindah ke baris berikutnya setelah satu baris bintang selesai dicetak

Penjelasan Kode:

• jumlah_baris = int(input("Masukkan jumlah baris: ")): Baris ini meminta pengguna memasukkan angka dan mengubahnya menjadi tipe data integer untuk digunakan dalam perhitungan.
• for i in range(1, jumlah_baris + 1):: Ini adalah perulangan luar. range(1, jumlah_baris + 1) akan menghasilkan urutan angka dari 1 hingga jumlah_baris (inklusif). Variabel i akan bernilai 1, 2, 3, …, jumlah_baris pada setiap iterasi.
• for j in range(i):: Ini adalah perulangan dalam. range(i) akan menghasilkan urutan angka dari 0 hingga i-1. Jumlah iterasi perulangan dalam ini sama dengan nilai i dari perulangan luar.
• print("*", end=""): Mencetak karakter bintang. Argumen end="" mencegah print() secara otomatis menambahkan karakter newline setelah mencetak bintang, sehingga semua bintang pada satu baris akan tercetak berdampingan.
• print(): Setelah perulangan dalam selesai mencetak semua bintang untuk baris tersebut, print() yang berdiri sendiri ini akan mencetak karakter newline, memindahkan kursor ke awal baris berikutnya.

Variasi Soal: Siswa dapat ditantang untuk membuat pola yang berbeda, misalnya pola segitiga siku-siku terbalik, atau pola persegi.

Contoh Soal 2: Menghitung Rata-rata Nilai Menggunakan Array dan Fungsi

Konsep yang Diuji: Array, Fungsi (Prosedur/Metode), Perulangan, Tipe Data (Integer, Float), Operasi Matematika.

Deskripsi Soal:
Buatlah sebuah program yang dapat menghitung rata-rata dari sekumpulan nilai ujian yang disimpan dalam sebuah array. Program harus memiliki sebuah fungsi yang menerima array nilai sebagai parameter dan mengembalikan nilai rata-ratanya.

Strategi Penyelesaian:

1. Definisi Array: Buat sebuah array yang berisi beberapa nilai ujian (misalnya, integer atau float).
2. Definisi Fungsi: Buat sebuah fungsi, misalnya hitung_rata_rata, yang menerima satu parameter: sebuah array (misalnya, daftar_nilai).
3. Menghitung Jumlah Nilai: Di dalam fungsi, lakukan iterasi melalui setiap elemen dalam array daftar_nilai dan jumlahkan semua nilainya. Simpan jumlah ini dalam sebuah variabel (misalnya, total_nilai).
4. Menghitung Rata-rata: Setelah mendapatkan total_nilai, hitung rata-ratanya dengan membagi total_nilai dengan jumlah elemen dalam array (yaitu, panjang array). Pastikan pembagian menghasilkan nilai desimal jika diperlukan (gunakan tipe data float).
5. Mengembalikan Nilai Rata-rata: Fungsi harus mengembalikan hasil perhitungan rata-rata.
6. Memanggil Fungsi dan Menampilkan Hasil: Di bagian utama program, panggil fungsi hitung_rata_rata dengan array nilai yang telah dibuat. Tampilkan hasil rata-rata yang dikembalikan oleh fungsi tersebut.

Contoh Solusi (Menggunakan Python):

def hitung_rata_rata(daftar_nilai):
    """
    Fungsi ini menghitung rata-rata dari sebuah list (array) nilai.
    Parameter:
        daftar_nilai (list): Sebuah list berisi angka (nilai ujian).
    Returns:
        float: Nilai rata-rata dari list tersebut.
    """
    if not daftar_nilai: # Menangani kasus jika list kosong
        return 0.0

    total_nilai = 0
    # Perulangan untuk menjumlahkan semua nilai
    for nilai in daftar_nilai:
        total_nilai += nilai

    # Menghitung rata-rata. Pastikan menggunakan float untuk hasil yang akurat.
    rata_rata = float(total_nilai) / len(daftar_nilai)
    return rata_rata

# Definisi array nilai ujian
nilai_ujian = 

# Memanggil fungsi dan menampilkan hasil
rata_rata_kelas = hitung_rata_rata(nilai_ujian)

print(f"Daftar nilai ujian: nilai_ujian")
print(f"Rata-rata nilai kelas adalah: rata_rata_kelas:.2f") # Menampilkan 2 angka di belakang koma

Penjelasan Kode:

• def hitung_rata_rata(daftar_nilai):: Mendefinisikan sebuah fungsi bernama hitung_rata_rata yang menerima satu argumen, daftar_nilai.
• if not daftar_nilai:: Ini adalah pemeriksaan sederhana untuk mencegah error jika list yang diberikan kosong. Jika kosong, rata-rata dianggap 0.0.
• total_nilai = 0: Menginisialisasi variabel untuk menyimpan jumlah nilai.
• for nilai in daftar_nilai:: Perulangan ini mengiterasi setiap elemen dalam daftar_nilai.
• total_nilai += nilai: Menambahkan nilai elemen saat ini ke total_nilai.
• rata_rata = float(total_nilai) / len(daftar_nilai): Menghitung rata-rata. len(daftar_nilai) memberikan jumlah elemen dalam list. Mengkonversi total_nilai menjadi float memastikan pembagian menghasilkan nilai desimal yang akurat.
• return rata_rata: Mengembalikan nilai rata-rata yang telah dihitung.
• nilai_ujian = : Mendefinisikan sebuah list (di Python, list sering digunakan sebagai pengganti array sederhana) yang berisi nilai-nilai ujian.
• rata_rata_kelas = hitung_rata_rata(nilai_ujian): Memanggil fungsi hitung_rata_rata dengan nilai_ujian sebagai argumen dan menyimpan hasil kembaliannya di rata_rata_kelas.
• print(f"Rata-rata nilai kelas adalah: rata_rata_kelas:.2f"): Menampilkan hasil dengan format yang lebih rapi, membatasi hingga dua angka di belakang koma menggunakan f-string formatting.

Variasi Soal: Siswa bisa diminta untuk membuat fungsi yang mencari nilai tertinggi atau terendah dalam array, atau fungsi yang mengurutkan array.

Contoh Soal 3: Mencari Elemen dalam Array (Linear Search)

Konsep yang Diuji: Array, Perulangan, Kondisi (if-else), Fungsi, Penanganan Kasus Tidak Ditemukan.

Deskripsi Soal:
Buatlah sebuah program yang memiliki fungsi untuk mencari apakah sebuah angka tertentu (elemen yang dicari) ada di dalam sebuah array. Fungsi ini harus mengembalikan posisi (indeks) elemen jika ditemukan, atau mengembalikan nilai khusus (misalnya, -1) jika elemen tidak ditemukan.

Strategi Penyelesaian:

1. Definisi Array: Buat sebuah array yang berisi beberapa data (misalnya, angka).
2. Definisi Fungsi Pencarian: Buat fungsi, misalnya cari_elemen, yang menerima dua parameter: array data dan elemen yang dicari.
3. Iterasi Melalui Array: Di dalam fungsi, lakukan perulangan untuk memeriksa setiap elemen dalam array.
4. Perbandingan: Pada setiap iterasi, bandingkan elemen array saat ini dengan elemen yang dicari.
5. Elemen Ditemukan: Jika elemen ditemukan (cocok), segera kembalikan indeks (posisi) elemen tersebut. Penting untuk mengembalikan indeksnya saat pertama kali ditemukan agar memenuhi kriteria "posisi".
6. Elemen Tidak Ditemukan: Jika perulangan selesai tanpa menemukan elemen yang cocok, itu berarti elemen tersebut tidak ada dalam array. Setelah perulangan selesai, kembalikan nilai penanda bahwa elemen tidak ditemukan (misalnya, -1).
7. Memanggil Fungsi dan Menampilkan Hasil: Di bagian utama program, panggil fungsi cari_elemen dengan array dan elemen yang ingin dicari. Berdasarkan nilai kembalian fungsi, tampilkan pesan yang sesuai kepada pengguna.

Contoh Solusi (Menggunakan Python):

def cari_elemen(data_array, elemen_dicari):
    """
    Fungsi ini melakukan pencarian linear untuk menemukan sebuah elemen dalam array.
    Parameter:
        data_array (list): Array (list) tempat pencarian dilakukan.
        elemen_dicari: Nilai yang ingin dicari.
    Returns:
        int: Indeks elemen jika ditemukan, atau -1 jika tidak ditemukan.
    """
    for i in range(len(data_array)):
        if data_array == elemen_dicari:
            return i  # Mengembalikan indeks jika elemen ditemukan
    return -1  # Mengembalikan -1 jika elemen tidak ditemukan setelah seluruh array diperiksa

# Definisi array
angka_angka = 

# Elemen yang ingin dicari
cari_ini = 23
cari_lagi = 99

# Memanggil fungsi dan menampilkan hasil
posisi1 = cari_elemen(angka_angka, cari_ini)
if posisi1 != -1:
    print(f"Elemen cari_ini ditemukan pada indeks: posisi1")
else:
    print(f"Elemen cari_ini tidak ditemukan dalam array.")

posisi2 = cari_elemen(angka_angka, cari_lagi)
if posisi2 != -1:
    print(f"Elemen cari_lagi ditemukan pada indeks: posisi2")
else:
    print(f"Elemen cari_lagi tidak ditemukan dalam array.")

Penjelasan Kode:

• def cari_elemen(data_array, elemen_dicari):: Mendefinisikan fungsi pencarian.
• for i in range(len(data_array)):: Perulangan ini berjalan dari indeks 0 hingga indeks terakhir dari data_array. Variabel i menyimpan indeks saat ini.
• if data_array == elemen_dicari:: Membandingkan elemen pada indeks i dengan elemen_dicari.
• return i: Jika cocok, fungsi langsung berhenti dan mengembalikan nilai i (indeks elemen).
• return -1: Jika loop selesai tanpa menemukan kecocokan (yaitu, return i tidak pernah dieksekusi), maka baris ini akan dieksekusi, menandakan elemen tidak ada.
• Bagian utama program mendefinisikan array dan elemen yang dicari, memanggil fungsi, dan menggunakan if-else untuk menampilkan pesan yang sesuai berdasarkan nilai kembalian fungsi.

Variasi Soal: Siswa dapat diminta untuk mengimplementasikan pencarian biner (binary search) yang lebih efisien jika array sudah terurut, atau memodifikasi fungsi untuk mengembalikan semua indeks jika elemen muncul lebih dari satu kali.

Contoh Soal 4: Validasi Input Menggunakan Struktur Kontrol

Konsep yang Diuji: Input Pengguna, Struktur Kontrol (Perulangan while, Kondisi if-else), Tipe Data, Penanganan Kesalahan.

Deskripsi Soal:
Buatlah program yang meminta pengguna untuk memasukkan sebuah angka bulat positif. Program harus terus meminta input sampai pengguna memasukkan angka yang valid. Jika pengguna memasukkan input yang bukan angka, angka negatif, atau nol, program harus menampilkan pesan kesalahan dan meminta input lagi.

Strategi Penyelesaian:

1. Looping Hingga Valid: Gunakan perulangan while yang kondisinya selalu benar (True) atau hingga sebuah flag validasi terpenuhi. Perulangan ini akan memastikan program terus berjalan sampai input yang benar diterima.
2. Minta Input: Di dalam perulangan, minta pengguna untuk memasukkan angka.
3. Validasi Input: Lakukan serangkaian pemeriksaan:
   • Apakah itu angka? Coba konversi input menjadi integer. Jika gagal (misalnya, pengguna mengetik "abc"), tangkap kesalahan tersebut.
   • Apakah angka bulat positif? Setelah berhasil dikonversi menjadi integer, periksa apakah nilainya lebih besar dari 0.
4. Tampilkan Pesan Kesalahan: Jika salah satu validasi gagal, tampilkan pesan yang menjelaskan mengapa input tidak valid.
5. Keluar dari Loop: Jika semua validasi berhasil, simpan angka yang valid dan keluar dari perulangan while.

Contoh Solusi (Menggunakan Python):

def dapatkan_angka_positif():
    """
    Fungsi ini meminta input angka bulat positif dari pengguna
    dan terus meminta hingga input valid diterima.
    Returns:
        int: Angka bulat positif yang valid.
    """
    while True: # Loop akan terus berjalan sampai break
        input_pengguna = input("Masukkan sebuah angka bulat positif: ")
        try:
            angka = int(input_pengguna) # Coba konversi ke integer
            if angka > 0:
                return angka # Jika valid, kembalikan angka dan keluar dari fungsi
            else:
                print("Error: Angka harus lebih besar dari nol.")
        except ValueError:
            print("Error: Input harus berupa angka bulat.")

# Memanggil fungsi untuk mendapatkan input yang valid
angka_valid = dapatkan_angka_positif()
print(f"Anda telah memasukkan angka valid: angka_valid")

Penjelasan Kode:

• def dapatkan_angka_positif():: Mendefinisikan fungsi untuk abstraksi proses validasi.
• while True:: Memulai perulangan tak terbatas. Program akan terus berjalan di dalam loop ini sampai ada perintah break atau return.
• input_pengguna = input(...): Meminta input dari pengguna.
• try...except ValueError:: Blok try mencoba menjalankan kode di dalamnya. Jika terjadi ValueError (misalnya, saat int(input_pengguna) gagal karena input bukan angka), blok except akan dijalankan.
• angka = int(input_pengguna): Mencoba mengubah input string menjadi integer.
• if angka > 0:: Memeriksa apakah angka yang berhasil dikonversi adalah positif.
• return angka: Jika angka valid (integer dan positif), fungsi mengembalikan nilainya dan secara otomatis menghentikan perulangan while serta keluar dari fungsi.
• Pesan error ditampilkan jika angka tidak positif atau jika input bukan angka.
• angka_valid = dapatkan_angka_positif(): Memanggil fungsi untuk memulai proses.
• print(f"Anda telah memasukkan angka valid: angka_valid"): Menampilkan hasil setelah input valid diterima.

Variasi Soal: Siswa bisa diminta untuk membuat validasi untuk rentang nilai tertentu, atau memvalidasi format input string yang lebih kompleks (misalnya, email atau nomor telepon).

Penutup: Fondasi Kuat untuk Masa Depan

Contoh-contoh soal di atas mencakup beberapa konsep kunci yang sering diajarkan dalam Pemrograman Dasar 2. Mampu memahami dan mengimplementasikan solusi untuk soal-soal ini adalah indikator yang baik bahwa siswa telah menguasai materi prasyarat untuk topik-topik pemrograman yang lebih lanjut.

Penting bagi siswa untuk tidak hanya menghafal solusi, tetapi benar-benar memahami logika di balik setiap langkah. Mengapa perulangan bersarang diperlukan? Bagaimana fungsi membantu mengorganisasi kode? Mengapa kita perlu menangani kemungkinan error? Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini akan membentuk pemahaman yang mendalam.

Teruslah berlatih, bereksperimen dengan variasi soal, dan jangan ragu untuk bertanya kepada guru atau rekan jika ada kesulitan. Penguasaan pemrograman adalah sebuah perjalanan yang membutuhkan ketekunan dan latihan yang konsisten. Semoga artikel ini menjadi panduan yang bermanfaat dalam perjalanan belajar Anda!