PEMETAAN ARRAY KE STORAGE

PEMETAAN ARRAY DIMENSI SATU KE STORAGE

Seperti halnya struktur data yang lain, ada beberapa cara untuk menyajikan array di dalam memori. Skema penyajian dapat dievaluasi berdasarkan 4 karakteristik, yakni :
 

1. kesederhanaan dari akses elemen
2. mudah untuk ditelusuri
3. efisiensi dari utilitasi storage
4. mudah dikembangkan

Umumnya tidaklah mungkin untuk mengoptimalkan keempat faktor tersebut sekaligus. Pandang array satu dimensi NOPEG dengan batas bawah subscript 1, dan batas atas subscript = N. Salah satu cara untuk menyimpan array ini adalah sedemikian sehingga urutan fisik dari elemen sama dengan urutan logik dari elemen. Storage untuk elemen NOPEG(I+1) adalah berdampingan dengan storage untuk elemen NOPEG(I), untuk setiap I = 1, 2, 3,..., N-1. Untuk menghitung alamat (address) awal dari elemen NOPEG(I), diperlukan untuk mengetahui 2 hal yakni :

1. address awal dari ruang storage yang dialokasikan bagi array tersebut.
2. ukuran dari masing-masing elemen array.

Address awal dari array, kita nyatakan dengan B, disebut juga base-location. Misalkan bahwa masing-masing elemen dari array menduduki S byte.

Maka, address awal dari elemen ke-I adalah :
 

B + (I-1) * S

Sekarang kita perluas persamaan di atas untuk mendapat address dari elemen ke-I dari array yang mempunyai batas bawah subscript tidak sama dengan 1. Perhatikan array Z(4:10), maka address awal dari Z(6) adalah :

B + (64) * S

Untuk array Z2 (-2:2) misalnya, address awal dari Z2(l) adalah :
 

B + (I -(-2)) * S

Maka secara umum, untuk array :
 

ARRAY(L:U),

elemen ARRAY(I) mempunyai address awal

B + (U-L) * S

PEMETAAN KE STORAGE TERHADAP ARRAY DIMENSI BANYAK

Karena memori komputer adalah linear, maka array dimensi banyak harus dilinearkan
apabila akan dipetakan ke dalam storage. Salah satu alternatif untuk pelinearan tersebut adalah menyimpan pertama kali baris pertama dari array, kemudian baris ke-2, baris ke-3 dan seterusnya. Ini disebut row major order.

Misalkan B adalah base-location dari array RATE tersebut, dan masing-masing elemen
dari array berukuran S. Address awal dari elemen RATE(I,J) adalah :

B + (I-1) * 6 * S + (J-1) * S

karena ada I-1 baris, masing-masing dengan panjang 6 * S, sebelum baris elemen
RATE(I,J) terletak, dan terdapat J- 1 elemen, masing-masing dengan panjang S sebelum
elemen RATE(I,J) pada baris ke-I. Jadi, pada contoh di atas RATE(2,4) mempunyai
address awal :

B+ (2-1) * 6 * S + (4-1) * S = B + 9 * S

Secara umum elemen ARRAY(I,J) dari array yang didefinisikan sebagai
ARRAY(L1:U1, L2 : U2) mempunyai address awal :

B + (I-L1) * (U2 -L2+ 1) * S + (J-L2) * S

Terdapat 2 baris (I-L1, 0 – (-2)) sebelum baris nol, yang masing-masing panjangnya 3*
S(U2-L2+1 = 6-4+1) dan terdapat 2 elemen (J-L2 = 6-4) pada baris ke nol sebelum elemen Z (0,6). Jadi address awal dari Z(0,6) adalah :

B + 2 * 3 * S + 2 * S = B + 8 * S

Alternatif lain untuk melinearkan array dimensi dua adalah dengan menyimpan
elemen dalam column major order, yakni pertama kali menyimpan kolom pertama, lalu
kolom kedua, kolom ketiga dan seterusnya.

Dengan mudah dapat diterangkan bahwa pada array RATE di atas, elemen RATE(I,J)
mempunyai address awal B + (J - 1) * 4 * S + (I - 1) * S, sehingga RATE(2,4) akan
mempunyai address awal B + (4-1) * 4 * S + (2-1) * S = B + 13 * S. Jadi kita harus
waspada andaikata kita mempunyai array yang ditulis dalam rutin FORTRAN, kemudian
akan kita tulis dalam bahasa lain (COBOL, PL/1 atau Pascal). Secara umum, elemen
ARRAY(I,J) dari array yang didefinisikan sebagai ARRAY(L1:U1,L2 :U2), menggunakan
address awal :

B + (J-L2) * (U1-L1 +1) * S + (I-L1) * S

Misalkan array A berorder 50 x 225. Hendak dihitung jumlah / total elemennya. Kalau
dipergunakan column-major storage, dapat kita buat, dalam COBOL.
COMPUTE TOTAL = 0.
PERFORM SUM-UP VARYING J
FROM 1 BY 1 UNTIL J > 225
AFTER 1 FROM 1 BY 1 UNTIL I > 50.

dalam hal ini

SUM-UP.
TOTAL = TOTAL + A(I,J).

Dalam Pascal dapat kita tulis :

Total := 0;
for j = 1 to 225 do
for i = 1 to 50 do
total := total + a[I,j];

Kalau dipergunakan row-major storage, kita dapat tulis dalam COBOL sebagai berikut :
COMPUTE TOTAL = 0.
PERFORM SUM-UP VARYING 1
FROM 1 BY 1 UNTIL I > 50
AFTER J FROM 1 BY 1 UNTIL J > 225
dalam hal ini

SUM-UP.
TOTAL = TOTAL + A(I,J).

dan dalam Pascal dapat ditulis

total:=0;
for i := 1 to 50 do
for j := 1 to 225 do
total := total + a[i,j];