Panduan untuk Lookup Tables dalam C: Untuk Pemula

Hai, para pemrogram yang sedang mencari tahu! Hari ini, kita akan melompat ke dunia yang menarik dari lookup tables dalam C. Jangan khawatir jika Anda baru dalam pemrograman – saya akan memandu Anda melalui konsep ini secara langkah demi langkah, seperti yang saya lakukan bagi ribuan murid selama tahun-tahun mengajar. Jadi, mari kita mulai perjalanan ini bersama!

Apa Itu Lookup Tables?

Sebelum kita masuk ke contoh-contoh, mari kita pahami apa itu lookup tables. Bayangkan Anda di perpustakaan, dan bukannya mencari setiap buku untuk menemukan apa yang Anda butuhkan, Anda menggunakan katalog yang memberitahu Anda secara tepat di mana setiap buku berada. Itu sebenarnya apa yang dilakukan lookup table dalam pemrograman – itu adalah struktur data yang menggantikan komputasi runtime dengan operasi indeks array yang lebih sederhana.

Sekarang, mari kita jelajahi konsep ini melalui beberapa contoh praktis.

Contoh 1: Hari dalam Minggu

Mari kita mulai dengan contoh sederhana – lookup table untuk hari dalam minggu.

#include <stdio.h>

int main() {
const char *days[] = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"};
int day_number;

printf("Masukkan nomor hari (0-6): ");
scanf("%d", &day_number);

if (day_number >= 0 && day_number <= 6) {
printf("Hari itu adalah: %s\n", days[day_number]);
} else {
printf("Nomor hari tidak valid!\n");
}

return 0;
}

Dalam contoh ini, kita membuat array days yang menyimpan nama-nama minggu. Ketika pengguna memasukkan nomor antara 0 dan 6, kita dapat dengan cepat mengambil nama hari yang sesuai menggunakan indeks array. Ini jauh lebih cepat dan rapih daripada menggunakan sejumlah besar pernyataan if-else!

Contoh 2: Penerjemah Morse Code

Sekarang, mari kita coba sesuatu yang sedikit lebih kompleks – penerjemah Morse code.

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>

int main() {
const char *morse[] = {
".-", "-...", "-.-.", "-..", ".", "..-.", "--.", "....", "..",
".---", "-.-", ".-..", "--", "-.", "---", ".--.", "--.-", ".-.",
"...", "-", "..-", "...-", ".--", "-..-", "-.--", "--.."
};
char text[100];
int i;

printf("Masukkan kata dalam huruf besar: ");
scanf("%s", text);

for (i = 0; i < strlen(text); i++) {
if (isalpha(text[i])) {
printf("%s ", morse[text[i] - 'A']);
}
}
printf("\n");

return 0;
}

Di sini, kita membuat lookup table untuk Morse code. Setiap kode Morse hurufnya disimpan dalam array morse. Ketika pengguna memasukkan kata, kita menerjemahkan setiap huruf ke padanan Morse code-nya menggunakan nilai ASCII huruf sebagai indeks ke dalam lookup table.

Contoh 3: Konversi Suhu

Mari kita buat lookup table untuk konversi Fahrenheit ke Celsius secara cepat.

#include <stdio.h>

#define TABLE_SIZE 101

int main() {
float celsius_table[TABLE_SIZE];
int i;

// Isi lookup table
for (i = 0; i < TABLE_SIZE; i++) {
celsius_table[i] = (i - 32) * 5.0 / 9.0;
}

int fahrenheit;
printf("Masukkan suhu dalam Fahrenheit (0-100): ");
scanf("%d", &fahrenheit);

if (fahrenheit >= 0 && fahrenheit <= 100) {
printf("%.2f°C\n", celsius_table[fahrenheit]);
} else {
printf("Suhu di luar rentang!\n");
}

return 0;
}

Dalam contoh ini, kita pre-kalkulasi nilai Celsius untuk suhu Fahrenheit dari 0 ke 100 dan menyimpannya di lookup table. Ini memungkinkan konversi suhu secara instan tanpa perlu melakukan kalkulasi runtime.

Contoh 4: Fungsi Trigonometri

Lookup tables sangat berguna untuk operasi yang memerlukan komputasi berat seperti fungsi trigonometri. Ini contoh lookup table sinus:

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define TABLE_SIZE 360
#define PI 3.14159265

int main() {
float sine_table[TABLE_SIZE];
int i;

// Isi lookup table
for (i = 0; i < TABLE_SIZE; i++) {
sine_table[i] = sin(i * PI / 180);
}

int angle;
printf("Masukkan sudut dalam derajat (0-359): ");
scanf("%d", &angle);

if (angle >= 0 && angle < 360) {
printf("sin(%d°) = %.4f\n", angle, sine_table[angle]);
} else {
printf("Sudut di luar rentang!\n");
}

return 0;
}

Contoh ini pre-kalkulasi nilai sinus untuk sudut dari 0 ke 359 derajat. Menggunakan lookup table ini, kita dapat dengan cepat mengambil nilai sinus tanpa melakukan fungsi sinus yang secara komputasi mahal di runtime.

Lookup Tables dalam Display 7-Segment LED

Akhirnya, mari kita lihat bagaimana lookup tables dapat digunakan dalam aplikasi praktis – mengendalikan display 7-segment LED.

#include <stdio.h>

#define SEGMENTS 7

int main() {
// Lookup table untuk display 7-segment (0-9)
const unsigned char seven_seg_digits[10][SEGMENTS] = {
{1, 1, 1, 1, 1, 1, 0},  // 0
{0, 1, 1, 0, 0, 0, 0},  // 1
{1, 1, 0, 1, 1, 0, 1},  // 2
{1, 1, 1, 1, 0, 0, 1},  // 3
{0, 1, 1, 0, 0, 1, 1},  // 4
{1, 0, 1, 1, 0, 1, 1},  // 5
{1, 0, 1, 1, 1, 1, 1},  // 6
{1, 1, 1, 0, 0, 0, 0},  // 7
{1, 1, 1, 1, 1, 1, 1},  // 8
{1, 1, 1, 1, 0, 1, 1}   // 9
};

int digit;
printf("Masukkan digit (0-9): ");
scanf("%d", &digit);

if (digit >= 0 && digit <= 9) {
printf("Display 7-segment untuk %d:\n", digit);
for (int i = 0; i < SEGMENTS; i++) {
printf("%c ", seven_seg_digits[digit][i] ? '*' : ' ');
}
printf("\n");
} else {
printf("Digit tidak valid!\n");
}

return 0;
}

Dalam contoh ini, kita menggunakan lookup table 2D untuk menyimpan pola segment untuk digit 0-9 di display 7-segment. Setiap baris mewakili sebuah digit, dan setiap kolom mewakili sebuah segment (1 untuk nyala, 0 untuk mati). Ini memungkinkan kita untuk dengan cepat mengambil pola yang sesuai untuk setiap digit.

Kesimpulan

Lookup tables adalah alat yang kuat dalam senjata pemrogram. Mereka dapat meningkatkan performa secara signifikan dengan menukar memori untuk kecepatan, khususnya dalam situasi di mana komputasi rumit atau sering diulang. Ketika Anda terus melanjutkan perjalanan pemrograman Anda, Anda akan menemukan banyak aplikasi lain untuk lookup tables.

Ingat, latihan membuat sempurna! Cobalah membuat lookup table Anda sendiri untuk berbagai situasi. Semoga sukses dalam pemrograman, dan jangan ragu untuk menghubungi saya jika Anda punya pertanyaan!

Metode	Deskripsi	Contoh
Indeks Array	Gunakan array untuk menyimpan nilai yang telah dikomputasi	Hari dalam minggu, Morse code
Array Multidimensi	Gunakan array 2D atau 3D untuk data yang lebih kompleks	Display 7-segment LED
Pre-kalkulasi	Hitung nilai di advance dan simpan di table	Konversi suhu, Fungsi trigonometri
Pemetaan Karakter	Map karakter ke nilai menggunakan ASCII	Penerjemah Morse code
Pemeriksaan Rentang	Pastikan input dalam rentang yang valid untuk table	Semua contoh (0-6, 0-100, 0-359, 0-9)

Credits: Image by storyset