Apa Itu Stack? Ini Arti, Kelebihan, dan Kekurangannya

Pernahkah kamu mendengar tentang apa itu stack? Stack adalah istilah yang berhubungan dengan struktur data pada sebuah aplikasi atau sistem. 

Nah, kalau kamu berkecimpung di bidang IT, mengetahui mengenai struktur data ini sangatlah penting. Sebab, penggunaannya akan membantumu dalam pengorganisasian data menjadi lebih mudah. 

Tetapi, apa sebenarnya arti stack dan seperti apa fungsinya? Dalam artikel ini, kita akan membahas tentang stack, fungsi, kelebihan, serta kekurangannya. Simak penjelasan selengkapnya berikut ini! 

• Apa Itu Stack?
• Struktur Stack
• Kelebihan dan Kekurangan Stack
• Jenis-Jenis Operasi Stack
• Implementasi Stack dalam Bahasa Pemrograman
• Manfaat dan Keunggulan Stack
• Contoh Penggunaan Stack dalam Kehidupan Sehari-hari
• Ketika Stack Berguna dalam Algoritma dan Pemecahan Masalah
• Perbedaan Antara Stack dan Queue
• Kesimpulan

Apa Itu Stack?

Sumber : Pexels

Struktur data adalah metode untuk menyimpan dan mengatur data dalam program komputer. Tujuannya agar data tersebut dapat diakses dan diproses dengan efisiensi maksimal. Nah, salah satu struktur data yang umum digunakan adalah stack. 

Secara bahasa, stack artinya 'tumpukan'. Seperti namanya, stack sering kali dibandingkan dengan tumpukan benda dalam bentuk fisik. Namun, dalam konteks ini, stack sebenarnya merujuk pada tech stack, yaitu struktur data yang digunakan untuk menyimpan sejumlah objek atau variabel. 

Stack pertama kali diperkenalkan oleh John Backus tahun 1945 untuk digunakan dalam kalkulator. Pada masa tersebut, stack bertujuan untuk menyederhanakan proses kalkulasi aritmatika. 

Pada tahun 1950-an, stack mulai diimplementasikan dalam bahasa pemrograman seperti Forth dan LISP. Sejak saat itu, penggunaannya terus berkembang menjadi struktur data fundamental di berbagai bahasa pemrograman modern 

Struktur Stack 

Sumber : Pexels

Stack terdiri dari struktur data linier yang tersusun atas sejumlah elemen data. Elemen ini disimpan secara berurutan, dengan elemen terbaru berada di atas dan elemen tertua di bawah. 

Yuk, simak penjelasannya berikut ini: 

Konsep LIFO (Last In, First Out) 

Karakteristik utama dari stack adalah penerapan prinsip LIFO (Last In, First Out). Ini berarti elemen data yang terakhir diletakkan ke dalam stack akan menjadi elemen pertama yang dikeluarkan atau diambil. 

Hal ini dapat dibayangkan seperti tumpukan buku. Dalam konsep ini, buku yang terakhir diletakkan di atas tumpukan harus diambil terlebih dahulu agar buku yang berada di tumpukan bagian bawah bisa kamu ambil. 

Misalnya, bayangkan stack berisi angka 1, 2, 3, dan 4. Jika kita ingin mengeluarkan elemen datanya, maka proses pengeluarannya adalah sebagai berikut. 

"Elemen 4 yang terakhir dimasukkan akan dikeluarkan terlebih dahulu. Kemudian elemen 3, elemen 2, dan terakhir elemen 1." 

Konsep LIFO sangat penting dalam stack. Sebab, ini memungkinkan operasi push dan pop dilakukan dengan sangat efisien. Konsep LIFO juga digunakan dalam konteks lain, seperti manajemen memori dan undo/redo. 

Komponen-komponen Stack 

Stack terdiri dari beberapa komponen penting, yakni top, data, bottom, dan pointer. Komponen-komponen ini memungkinkan stack untuk bekerja sesuai dengan prinsip LIFO. 

Berikut ini penjelasannya: 

• Top (Puncak): Posisi atau indeks teratas dari stack. Top menunjukkan elemen terbaru yang dimasukkan ke dalam stack dan tempat di mana operasi-operasi stack dilakukan. 
• Data: Kumpulan elemen-elemen yang disimpan dalam stack. Elemen-elemen ini dapat berupa berbagai jenis data, seperti angka, karakter, string, atau tipe data lainnya. 
• Bottom (Dasar): Elemen data yang berada di posisi paling bawah stack. Bottom tidak dapat diakses secara langsung karena hanya elemen di top yang dapat diakses. 
• Pointer: Penunjuk yang menandakan posisi top stack. Pointer selalu mengarah ke elemen data di top stack. 

Baca Juga: Cara Negosiasi Gaji yang Tepat

Kelebihan dan Kekurangan Stack 

Sumber : Pexels

Stack adalah salah satu struktur data yang sangat berguna. Dikenal dengan prinsip LIFO, stack memiliki kelebihan dan kekurangan berikut ini: 

Kelebihan Stack

Kelebihan menggunakan struktur data stack adalah: 

Efisiensi pemrosesan 

Stack terkenal dengan prinsip LIFO yang berarti elemen data yang terakhir dimasukkan akan menjadi yang pertama dikeluarkan. Ini memungkinkan pemrosesan data yang efisien. Operasi-operasi pada stack dapat dilakukan dengan cepat tanpa perlu mencari atau mengurutkan elemen-elemen. 

Otomatis membersihkan objek 

Stack memiliki mekanisme pembersihan objek yang otomatis. Ketika data dikeluarkan, memori yang ditempati oleh elemen tersebut secara otomatis dibebaskan. Hal ini membantu mencegah kebocoran memori dan membuat program lebih efisien. 

Ukuran variabel tidak dapat diubah 

Stack memiliki ukuran variabel yang tidak dapat diubah. Artinya, jumlah data yang dapat disimpan dalam stack dibatasi oleh memori yang tersedia. Hal ini dapat menjadi kelebihan karena membantu programmer untuk mengontrol penggunaan memori dan mencegah program dari kehabisan memori. 

Mudah digunakan 

Salah satu kelebihan utama dari stack adalah kemudahan penggunaannya. Operasi-operasi dasar seperti push (menambahkan elemen) dan pop (menghapus elemen) dapat dilakukan dengan sangat mudah dan cepat. Struktur data ini juga lebih tahan terhadap bug dan kesalahan pemrograman dibandingkan dengan struktur data lainnya yang lebih kompleks. 

Kontrol memori mandiri 

Stack memiliki kontrol memori yang mandiri. Artinya, stack tidak bergantung pada struktur data lain untuk mengalokasikan dan membebaskan memori. Jadi, programmer lebih banyak kontrol atas manajemen memori dan membantu meningkatkan performa program. 

Kekurangan Stack 

Meskipun stack punya banyak kelebihan, struktur data ini juga punya beberapa kekurangan, yakni: 

Memori terbatas 

Stack memiliki jumlah memori yang terbatas. Hal ini dapat menjadi kekurangan jika program membutuhkan penyimpanan data yang besar. 

Kemungkinan overflow jika banyak objek 

Jika memori mencapai batas maksimum dan masih ada upaya untuk menambahkan elemen baru, maka dapat menyebabkan overflow stack. Hal ini dapat mengakibatkan kesalahan atau crash dalam program. 

Akses terbatas 

Biasanya stack hanya mendukung akses ke elemen teratas (top). Ini berarti akses ke elemen-elemen di bagian tengah atau dasar stack tidak dapat dilakukan secara langsung. Artinya, tidak memungkinkan akses acak ke elemen data. Hal ini dapat menjadi kekurangan jika program membutuhkan akses cepat ke elemen data tertentu. 

Jenis-Jenis Operasi Stack 

Sumber : Pexels

Stack mempunyai beberapa jenis operasi dasar. Masing-masing jenis ini memungkinkan programmer untuk berinteraksi dengan data di dalamnya. Mari ketahui macam-macam operasi stack berikut ini: 

Push 

Push adalah operasi untuk menambahkan elemen data baru ke dalam stack. Elemen data baru ini akan ditempatkan di posisi top (puncak) stack. 

Misalkan stack saat ini berisi elemen A dan B. Jika kita melakukan operasi push dengan elemen data C, maka stack akan berubah menjadi: 

   C 

   | 

  A 

  | 

  B 

Pop 

Pop adalah operasi untuk menghapus elemen data dari top (puncak) stack. Selain menghapus elemen, pop juga mengembalikan nilai elemen tersebut. 

Misalkan saat ini, struktur data berisi elemen A, B, dan C (dengan C berada di top). Jika kita melakukan pop, maka elemen C akan dihapus dan nilainya dikembalikan. Struktur tersebut akan berubah menjadi: 

   B 

   | 

  A 

Peek 

Peek adalah operasi untuk melihat nilai elemen data yang berada di top (puncak) stack tanpa menghapusnya. 

Misalkan, saat ini, stack berisi elemen A, B, dan C (dengan C berada di top). Jika kita melakukan peek, maka nilai elemen C akan dikembalikan, tetapi stack tetap berisi elemen A, B, dan C. 

isEmpty 

Operasi isEmpty digunakan untuk memeriksa apakah stack kosong atau tidak. Jika stack kosong, operasi ini akan mengembalikan nilai true; jika tidak, akan mengembalikan nilai false. 

Size atau Length 

Operasi ini digunakan untuk menghitung jumlah elemen yang ada dalam stack pada suatu waktu tertentu. Size atau Length sangat berguna untuk mengetahui ukuran atau kapasitas stack saat itu. 

isFull 

Operasi isFull digunakan untuk memeriksa apakah stack penuh atau tidak. 

Namun, perlu diperhatikan bahwa pada stack yang diimplementasikan dengan menggunakan struktur data yang dinamis, seperti pada beberapa bahasa pemrograman, konsep stack penuh mungkin tidak berlaku. 

Hal ini karena stack dapat diperluas secara dinamis seiring dengan penambahan elemen. 

Implementasi Stack dalam Bahasa Pemrograman 

Sumber : Pexels

Stack dapat diimplementasikan dalam berbagai bahasa pemrograman dengan menggunakan jenis-jenis stack seperti struktur data array atau linked list. Namun, implementasi ini nantinya akan tergantung pada kebutuhan atau preferensi. 

Berikut adalah beberapa contoh implementasi stack seperti dalam C/C++, Python, dan Java. 

C/C++ 

Di C++, stack dapat diimplementasikan dengan menggunakan kelas stack dari library STL (Standard Template Library). Operasi push dilakukan dengan metode push() dan pop dengan metode pop(). Contohnya: 

 

#include <stack> 

 

std::stack<int> stack; // Inisialisasi stack 

stack.push(1); // Operasi push 

stack.push(2); 

stack.pop(); // Operasi pop 

 

 

Phyton 

Implementasi struktur data menggunakan list bawaan Python. Operasi push dapat dilakukan dengan metode append() dan pop dengan metode pop(). Contohnya: 

 

stack = []  # Inisialisasi stack kosong 

stack.append(1)  # Operasi push 

stack.append(2) 

stack.pop()  # Operasi pop 

 

 

 

Java 

Di Java, stack dapat diimplementasikan dengan menggunakan kelas Stack dari paket java.util. Operasi push dilakukan dengan metode push() dan pop dengan metode pop().  

Metode pop menghilangkan data dari top, mengembalikan nilainya, dan memperbarui top. Di sisi lain, metode peek mengembalikan nilai elemen di top tanpa menghapusnya. Berikut ini contohnya: 

 

import java.util.Stack; 

 

Stack<Integer> stack = new Stack<>(); // Inisialisasi stack 

stack.push(1); // Operasi push 

stack.push(2); 

stack.pop(); // Operasi pop 

Manfaat dan Keunggulan Stack 

Sumber : Pexels

Stack memiliki beberapa manfaat dan keunggulan. Hal inilah yang membuatnya menjadi struktur data yang populer untuk berbagai aplikasi. Berikut beberapa di antaranya: 

Kecepatan akses data 

Stack menawarkan akses data yang cepat, terutama untuk elemen yang baru ditambahkan atau dihapus. Sebab, data tersebut selalu berada di top stack. Dengan begitu, kamu tidak perlu melakukan pencarian atau traversal untuk mengaksesnya. 

Efisiensi memori 

Salah satu keunggulan stack adalah adanya mekanisme manajemen memori yang efisien. Elemen data yang tidak lagi digunakan secara otomatis akan terhapus dari stack sehingga membebaskan ruang memori untuk elemen baru. 

Hal ini membantu mencegah kebocoran memori dan membuatnya lebih efisien. 

Keterbacaan kode yang tinggi 

Operasinya yang sederhana membuat kode yang menggunakan stack pun memiliki keterbacaan yang tinggi. Hal ini dapat membantu programmer dalam mengembangkan dan memelihara program mereka. 

Contoh Penggunaan Stack dalam Kehidupan Sehari-hari 

Sumber : Pexels

Ada banyak hal yang menggunakan stack dalam kehidupan sehari-hari. Jadi, urutan LIFO (Last In, First Out) sangat penting. Berikut beberapa contohnya: 

Tumpukan buku 

Saat membaca buku, kita sering menumpuk buku yang sudah dibaca di atas meja. Kita mengambil buku teratas dari tumpukan untuk dibaca kembali, dan meletakkannya kembali di atas tumpukan setelah selesai. 

Urutan ini mengikuti prinsip LIFO karena buku terakhir yang ditumpuk adalah yang pertama dibaca kembali. 

Antrian pada pekerjaan rumah tangga 

Ketika melakukan pekerjaan rumah tangga, seperti melipat pakaian atau merapikan mainan, kita sering menumpuk barang-barang yang perlu dirapikan. 

Kita mengambil barang dari atas tumpukan untuk dirapikan terlebih dahulu. Selanjutnya, akan meletakkannya kembali di atas tumpukan setelah selesai. Urutan ini juga mengikuti prinsip LIFO karena barang terakhir yang ditumpuk adalah yang pertama dirapikan. 

Ketika Stack Berguna dalam Algoritma dan Pemecahan Masalah 

Sumber : Pexels

Stack mempunyai peran penting dalam algoritma dan pemecahan masalah, khususnya dalam dua hal berikut: 

Algoritma Rekursi 

Stack digunakan untuk menyimpan submasalah yang belum terselesaikan dalam algoritma rekursif. Saat dilakukan pemanggilan fungsi rekursif, informasi tentang submasalah dan konteksnya disimpan dalam stack. 

Hal ini memungkinkan fungsi rekursif untuk kembali ke submasalah yang belum terselesaikan dan menyelesaikannya satu per satu. Contohnya, algoritma faktorial, Fibonacci, dan traversal pohon dapat diimplementasikan secara efisien menggunakan stack. 

Evaluasi Ekspresi Matematika 

Stack digunakan untuk mengevaluasi ekspresi matematika dengan urutan operasi yang benar. Elemen-elemen ekspresi (operand dan operator) disimpan dalam stack. 

Operator diproses sesuai dengan urutannya, dengan mempertimbangkan prioritas operator. Hasil pengoperasian ini disimpan kembali dalam stack, dan pada akhirnya nilai akhir ekspresi diperoleh dari stack. 

Contohnya, kalkulator dan compiler bahasa pemrograman menggunakan stack untuk mengevaluasi ekspresi matematika. 

Perbedaan Antara Stack dan Queue 

Sumber : Pexels

Selain stack, terdapat struktur data lain yang populer dalam pemrograman, yaitu queue. Keduanya punya perbedaan berdasarkan konsep dan penggunaannya. Agar lebih memahaminya, berikut ini penjelasannya: 

Konsep dasar 

Cara kerja stack mengikuti aturan LIFO (Last In, First Out). Artinya, elemen terakhir yang dimasukkan adalah yang pertama kali dikeluarkan. 

Sementara itu, Queue kebalikannya yakni mengikuti aturan FIFO (First In, First Out). Jadi, elemen pertama yang dimasukkan adalah yang pertama kali dikeluarkan. 

Penggunaan dalam konteks yang berbeda 

Stack umumnya digunakan untuk pemanggilan fungsi rekursi, penyelesaian ekspresi aritmatika, atau pembalikan urutan. Queue sering digunakan dalam algoritma pencarian dan antrean proses, seperti antrean pesan atau antrean tugas. 

Kesimpulan 

Stack adalah struktur data linier yang sangat penting dalam pemrograman. Menggunakan aturan Last In, First Out (LIFO), stack digunakan untuk penyimpanan dan pengaturan data.  

Kelebihan struktur data ini meliputi kemampuan pengolahan data dengan LIFO, pembersihan otomatis objek, dan kontrol mandiri memori. Namun, terbatasnya memori dan kemungkinan overflow adalah kelemahan stack. 

Meski begitu, stack tetap menjadi struktur data yang sangat berguna. Jadi, bagi yang ingin menekuni karier sebagai programmer atau developer, kamu wajib memahami struktur data satu ini, ya! 

Ingin informasi dan tips kerja lainnya? Kunjungi Tips Karier di situs Jobstreet by SEEK dan temukan berbagai informasi penting untuk menunjang kariermu. 

Kamu juga bisa mengakses ribuan konten pembelajaran gratis dan terhubung dengan pakar industri di KariKu dalam aplikasi Jobstreet. 

Setelah itu, jangan lupa perbarui profil Jobstreet kamu untuk melamar ke berbagai lowongan kerja yang tepat.  

Download aplikasi Jobstreet by SEEK di Play Store atau App Store dan nikmati kemudahan untuk mengakses informasi terbaru seputar dunia kerja hanya dalam satu genggaman saja! Semoga berhasil! 

Pertanyaan tentang Stack  

1. Apa itu stack? 

Stack adalah salah satu struktur data dalam ilmu komputer yang digunakan untuk menyimpan dan mengelola data dengan prinsip Last In, First Out (LIFO). Konsepnya mirip dengan tumpukan benda dalam kehidupan sehari-hari di mana elemen yang terakhir dimasukkan akan menjadi elemen pertama yang dikeluarkan.   

2. Bisakah kita menggunakan stack untuk menyimpan tipe data yang berbeda? 

Stack biasanya digunakan untuk menyimpan tipe data yang sama. Namun, dapat menyimpan tipe data yang berbeda dalam beberapa bahasa pemrograman. 

3. Apakah mungkin untuk melakukan operasi pop pada stack yang kosong? 

Tidak. Operasi pop pada stack yang kosong akan menghasilkan underflow. Hal ini dapat menyebabkan kesalahan atau penanganan khusus. 

4. Apakah stack hanya digunakan dalam pemrograman komputer? 

Tidak. Selain teknologi informasi dan komputer, stack juga digunakan dalam matematika, rekayasa, dan bidang lainnya. 

5. Apa yang dimaksud dengan overflow dan underflow dalam stack? 

Overflow terjadi ketika stack penuh dan operasi push dilakukan, sementara underflow terjadi ketika stack kosong dan operasi pop dilakukan. Ini menyebabkan kesalahan atau perilaku tidak terduga.