Pemrograman Array adalah paradigma pemrograman tingkat tinggi yang berfokus pada manipulasi dan transformasi data yang efisien menggunakan sintaksis yang ringkas, ekspresif, dan kaya fungsi. Pendekatan ini memungkinkan pengembang untuk beroperasi secara langsung pada struktur data seperti array dan matriks, memperlakukannya sebagai objek fundamental dan memanfaatkan kekuatan operasi vektor. Tujuan utama dari pemrograman array adalah untuk menghilangkan atau secara signifikan meminimalkan kebutuhan akan iterasi dan perulangan yang eksplisit, memberikan representasi yang lebih ringkas dan intuitif dari algoritma kompleks dan perhitungan numerik. Akibatnya, program yang ditulis menggunakan teknik pemrograman array sering kali menunjukkan kinerja, skalabilitas, pemeliharaan, dan keterbacaan yang lebih baik dibandingkan dengan program yang diimplementasikan menggunakan gaya pemrograman imperatif atau prosedural tradisional.
Dalam konteks pemrograman array, array adalah struktur data yang menyimpan kumpulan nilai, biasanya bertipe sama, dalam format linier atau multidimensi. Array dapat dibuat, dimanipulasi, dan diubah menggunakan beragam fungsi bawaan, operator, dan konstruksi bahasa yang dirancang khusus untuk bekerja dengan struktur tersebut. Meskipun tipe data skalar seperti angka, string, dan boolean sering kali memainkan peran penting dalam mendefinisikan elemen individual array, perilaku kolektif dan properti elemen inilah yang menjadi landasan teknik pemrograman array.
Salah satu fitur paling khas dari pemrograman array adalah penggunaan ekstensif fungsi berorientasi array, yang dirancang untuk beroperasi pada seluruh array atau sub-array sebagai argumen masukan, menghasilkan array baru sebagai keluaran. Fungsi-fungsi tersebut dapat dikategorikan menjadi beberapa kelompok, antara lain:
- Fungsi berdasarkan elemen yang menerapkan operasi skalar tertentu ke setiap elemen larik masukan secara independen dan dapat diparalelkan, sehingga menghasilkan larik keluaran dengan ukuran dan bentuk yang sama.
- Fungsi reduksi yang menggabungkan elemen larik masukan sepanjang satu atau lebih dimensi, mengurangi ukurannya, dan menghasilkan larik keluaran dengan dimensi lebih sedikit. Contohnya termasuk jumlah, produk, rata-rata, atau maksimum.
- Memperluas fungsi yang mereplikasi, mengulang, atau membentuk ulang elemen larik masukan, menghasilkan larik keluaran dengan lebih banyak dimensi atau ukuran lebih besar dalam satu atau beberapa arah.
- Fungsi pemindaian yang mengumpulkan hasil parsial sepanjang sumbu atau urutan tertentu, membuat larik keluaran yang mewakili efek kumulatif dari operasi tertentu yang diterapkan secara berulang dan berurutan pada elemen masukan.
Karakteristik penting lainnya dari pemrograman array adalah penggunaan mekanisme pengindeksan, pemotongan, dan penyiaran array secara luas, yang memungkinkan pengembang mengekstrak, menggabungkan, menyelaraskan, atau mengatur ulang subset data dengan cara yang fleksibel dan efisien. Pengindeksan array mengacu pada proses mengakses elemen individual atau sub-array menggunakan indeks numerik atau masker boolean. Pengirisan array melibatkan ekstraksi bagian data yang berdekatan sepanjang satu dimensi atau lebih, sering kali memberikan tampilan atau referensi pada data asli daripada membuat salinan mendalam. Penyiaran array melibatkan perluasan implisit atau replikasi array berdimensi lebih rendah agar sesuai dengan ukuran dan bentuk array berdimensi lebih tinggi, memungkinkan operasi elemen yang konsisten dan koheren antara array dengan bentuk berbeda.
Bahasa dan pustaka pemrograman array biasanya menawarkan serangkaian fungsi dan abstraksi yang telah ditentukan sebelumnya untuk bekerja dengan array, mulai dari operasi aritmatika dasar hingga aljabar linier tingkat lanjut, analisis statistik, atau rutinitas pemrosesan sinyal. Selain itu, implementasi ini sering kali bergantung pada rutinitas internal yang sangat optimal, ditulis dalam bahasa tingkat rendah seperti C, C++, atau Fortran, yang mengeksploitasi kemampuan paralelisme dan vektorisasi yang melekat pada CPU dan GPU modern, memberikan kinerja dan skalabilitas luar biasa untuk data- aplikasi intensif. Beberapa contoh penting bahasa dan lingkungan pemrograman array mencakup APL, J, K, MATLAB, Julia, NumPy, R, dan TensorFlow.
Pemrograman array telah berhasil diterapkan di berbagai domain, antara lain komputasi ilmiah, teknik, keuangan, analisis data, pembelajaran mesin, dan visi komputer. Notasi ringkas dan abstraksi kuat yang ditawarkan oleh paradigma pemrograman array memungkinkan pengembang dan pakar domain dengan mudah mengekspresikan algoritme kompleks, melakukan pembuatan prototipe cepat, dan mencapai peningkatan produktivitas dan kinerja luar biasa dengan basis kode yang relatif kecil. Selain itu, potensi paralelisme dan vektorisasi yang melekat pada operasi berbasis array secara alami memberikan eksekusi yang efisien dan terukur pada arsitektur multi-core dan banyak-core modern, menjadikan pemrograman array sebagai pendekatan yang sangat relevan dan menarik untuk kinerja tinggi dan intensif data kontemporer. skenario komputasi.
Di AppMaster, kami memanfaatkan banyak manfaat paradigma pemrograman array dalam desain dan pengembangan berbagai komponen platform no-code inovatif kami. Dengan memanfaatkan teknik pemrograman array mutakhir, kami memberi pelanggan kami seperangkat alat dan abstraksi yang kuat dan serbaguna yang memungkinkan mereka membuat aplikasi yang sangat efisien, terukur, dan dapat dipelihara di berbagai domain dan kasus penggunaan. Pendekatan kami yang komprehensif dan terintegrasi terhadap pengembangan aplikasi, yang dibangun di atas fondasi pemrograman array yang solid, semakin memberdayakan pengguna kami untuk mencapai tingkat kecepatan, produktivitas, dan efektivitas biaya yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam desain, implementasi, dan penerapan solusi perangkat lunak khusus mereka.
