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基於搜索策略的問題求解--數據結構與C語言程序設計綜合實踐

為了解決c語言課程的問題，作者李國和 這樣論述：

本書面向新工科教育，以計算思維為指導、以程式設計為主線、以智慧搜索應用為背景、以提高程式實踐技能為目的組織編寫，並採用標準C語言編寫程式。同時以人工智慧狀態空間和產生式系統問題求解為背景，從盲目與啟發式、局部與全域、遞推與遞迴、可回溯與不可回溯、最優與隨機、個體與群體等多個維度對比介紹搜索演算法。 以問題為出發點，問題驅動貫穿全書，各章節依次從淺到深、從易到難遞進介紹，並通過模組化程式實例，增強內容的可讀性和可理解性。本書可以作為本科生C語言課程設計用書，或人工智慧導論參考書。通過對本書的學習，使讀者不僅可以提高C語言程式設計和資料結構應用能力，而且可以掌握人工智慧基於搜索策略的若干問題的基

本求解方法。 李國和 工學博士，博士生導師。1991年-1996年中國石油大學（北京）複雜科學中心人工智慧研究室，助教、講師；1997年-1998年中國石油大學（北京）電腦系，講師、副教授；1999年-2002年北京航空航太大學電腦學院，讀博；2003年-2008年中國石油大學（北京）電腦系，副教授、教授、電腦系副主任；2009年澳大利亞昆士蘭大學資料與知識工程中心，訪問學者；2010年-2012年中國石油大學（北京）資訊學院電腦系，教授、系主任；2013-年中國石油大學（北京）資訊學院軟體工程系，教授、系主任。 第1章 C語言及其程式設計基礎 1 1

．1 C語言與程式設計 1 1．2 C語言基礎 2 1．3 結構化程式設計 3 1．4 構造類型資料（一） 6 1．5 構造類型資料（二） 8 1．6 模組化程式設計 8 1．7 變數有效範圍與存儲類別 10 1．8 資料位元運算 11 1．9 資料檔案處理 12 1．10 C語言學習體會 13 1．11 本章小結 15 習題1 15 第2章 樹搜索 21 2．1 問題提出及基本概念 21 2．2 樹的表示和存儲 27 2．2．1 樹的表示 27 2．2．2 樹存儲結構設計 27 2．2．3 樹存儲實現 28 2．3 樹的盲目搜索 34 2．3．1 樹搜索演算法 34 2．3．2 樹搜索實現

37 2．4 樹的路徑求解 41 2．5 基於遞迴的樹搜索 48 2．5．1 遞推與遞迴 48 2．5．2 基於遞迴的樹節點存在性 判斷 53 2．5．3 基於遞迴的樹路徑求解 55 2．6 本章小結 57 習題2 57 第3章 圖搜索 59 3．1 圖的表示和存儲 59 3．1．1 圖的表示 59 3．1．2 圖存儲結構設計 60 3．1．3 圖存儲實現 60 3．2 圖的路徑求解 60 3．3 基於遞迴的圖路徑求解 65 3．3．1 基於遞迴的深度優先圖搜索 65 3．3．2 基於遞迴的廣度優先圖搜索 68 3．4 九宮格路徑求解 74 3．4．1 九宮格的表示 74 3．4．2 九宮

格存儲結構設計 75 3．4．3 九宮格搜索實現 75 3．4．4 針對九宮格基於遞迴的深度 優先搜索 80 3．4．5 針對九宮格基於遞迴的廣度 優先搜索 81 3．5 本章小結 83 習題3 83 第4章 啟發式搜索 84 4．1 啟發式信息 84 4．1．1 啟發式資訊定義 84 4．1．2 九宮格啟發資訊 84 4．2 啟發式搜索路徑求解 85 4．2．1 九宮格存儲結構設計 85 4．2．2 啟發式搜索實現 85 4．3 不可回溯搜索 89 4．4 局部最優搜索與全域最優搜索 90 4．5 本章小結 92 習題4 92 第5章 局部最優搜索 94 5．1 局部最優搜索過程 94

5．2 局部最優搜索實現 95 5．2．1 旅行商最短路徑求解 95 5．2．2 多元函數極值求解 100 5．3 本章小結 106 習題5 107 第6章 全域最優搜索 108 6．1 搜索策略及其存在問題 108 6．2 全域最優搜索演算法 109 6．3 基於遺傳演算法的問題求解 110 6．3．1 遺傳演算法 110 6．3．2 遺傳演算法相關概念 111 6．3．3 基於遺傳演算法的問題求解過程 114 6．3．4 遺傳演算法特點 114 6．3．5 旅行商最短路徑求解 114 6．3．6 函數極值求解 124 6．4 本章小結 133 習題6 134 第7章 規則樹搜索 135

7．1 事實與規則 135 7．2 規則樹正向搜索 137 7．2．1 搜索基本運算元 137 7．2．2 正向搜索過程 138 7．2．3 基於規則樹正向搜索問題的求解 139 7．3 規則樹逆向搜索 150 7．3．1 規則樹搜索 150 7．3．2 逆向搜索過程 151 7．3．3 基於規則樹的逆向搜索問題求解 152 7．4 本章小結 156 習題7 157 附錄 158 附錄A 關鍵字 158 附錄B 運算子 159 附錄C 編譯預處理命令 160 附錄D 標頭檔與庫函數 161 附錄E 實驗報告 164 參考文獻 165 前言 素質教育是當今大學教育的重要

任務之一，而計算思維已成為現代素質教育的基本組成部分，其教育教學從單純的電腦基本概念到思想與方法的提升，即以解決問題（電腦應用）為目標，涵蓋問題描述、形式化表示、資料結構和演算法設計、編碼實現及其驗證全過程。目前很多高校開設了與計算思維教育密切相關的程式設計、資料結構和程式設計綜合實踐課程，但存在以下主要問題： （1）停留基礎內容，應用性與實踐性不強。程式設計教學往往注重語言詞法、語法、語義，而經常忽視問題求解的內容。資料結構的教學重點在抽象化的資料及其聯繫和資料操作（演算法）上，缺少具體化的應用。程式設計綜合實踐課程應用性不強，大多以複雜資料結構的練習為主。 （2）實踐主題複雜，系統性與

前沿性不足。在實踐類課程中，實踐內容還有相當部分是資料結構的內容，而不是開展資料結構的應用，此外還有一些類比資料管理的簡單應用，缺少系統化和緊扣時代特徵的應用。 （3）基礎教材豐富，實踐教材較少。程式設計和資料結構教材的種類很多，這些教材的主題明確並且強調應用（包括綜合程式設計、資料結構、問題求解），但是與社會發展需求密切相關的教材很少，尤其與人工智慧主題相關的實踐類教材更少。 針對上述存在的問題，本教材本著面向新工科教育、提升計算思維認識、落實應用技能培養的宗旨，以確保基礎、注重聯繫、增強應用、提高技能為指導，並將其融入到以計算思維為目的、以程式設計為主線、以智慧搜索為背景、以提高應用實踐

技能為目標的教學內容組織編寫中，具有以下特點： （1）主題先進：以智慧搜索技術及其實現為應用背景，內容緊扣智慧時代的主流（見表1）； （2）課程目的明確：面向最短路徑、組合優化與函數優化、專家知識推理等不同問題求解，採用不同搜索技術，培養基於搜索策略的電腦應用能力； （3）內容主線清晰：從樹搜索、圖搜索、啟發式搜索到局部搜索、全域搜索再到規則（與/或）樹搜索，內容逐漸深入，每個搜索演算法可以解決特的定問題，並且可以引出新問題和改進演算法，可訓練創新思想； （4）學習內容豐富：除電腦語言知識和程式設計技能外，綜合應用了資料結構知識和智慧搜索演算法問題求解。所有程式案例採用自頂向下、逐步細

化模組化設計，程式編寫規範、注釋詳細，提高案例程式的可讀性和可理解性，潛移默化培養軟體工程思想。 本書主要包括以下內容： 第1章，C語言及其程式設計基礎：對C語言及其程式設計的內涵和要點進行回顧總結； 第2章，樹搜索：可回溯盲目搜索，路徑求解； 第3章，圖搜索：可回溯圖搜索、啟發式搜索，路徑求解； 第4章，啟發式搜索：局部性、隨機性、可回溯搜索，路徑求解； 第5章，局部最優搜索：啟發性、隨機性、局部性、不可回溯搜索，目標求解； 第6章，全域最優搜索：並行性、啟發性、隨機性、全域性、不可回溯搜索，目標求解； 第7章，規則樹搜索：規則樹正向搜索和逆向搜索，目標求解、過程（路徑）求解

。 本書所有程式採用標準C語言實現，均在Visual C++ 6.0環境中調試通過。若使用其他C語言編譯系統，則請參考相關資料，略加修改程式即可。 本書作者多年從事本科生和研究生的C語言、資料結構和人工智慧教學，深入瞭解學生對C語言和智慧知識的渴求以及希望達到應用水準後才逐步確定本書的內容。在本書編寫過程中，得到中國石油大學（北京）教務處、資訊科學與工程學院和中國石油大學（北京）克拉瑪依校區教務處與國際交流部、文理學院和石油學院大力支持以及校級C語言優秀教學團隊的大力幫助，在此表示衷心的感謝。同時，也感謝教育部——中銳網路產學合作協同育人項目“面向新工科教育的計算思維培養教學改革與實踐——

以C語言程式設計混合教學模式為例（201801181004）” 和新疆維吾爾族自治區教改項目“面向新工科教育的電腦基礎教學研究與實踐（2017JG094）”的支持。另外，趙建輝、吳衛江、張岩、段毛毛、董丹丹等老師對本書提出很多建議，在此向他們表示衷心的感謝。由於電腦技術飛速的發展，並且作者水準有限，書中不完善之處甚至錯誤在所難免，敬請讀者批評、指正。  

c語言課程進入發燒排行的影片

問題概念關聯分析系統之實作與評估

為了解決c語言課程的問題，作者陳柏村 這樣論述：

各領域知識的一些概念和概念之間存在許多的關聯性，一般都是由學者專家根據自身專業及經驗來定義，用來輔助教學與學習。例如若學生會乘法則學生有很高的機率會加法。有研究學者使用資料探勘技術來估算出概念與概念之間的關聯相關性，並有學者提出可以將資料做視覺化處理，幫助使用者可以了解分析出來的結果。然而目前並沒有研究人員將此資料探勘技術實作成系統並以真實資料來做驗證。本研究研製一套問題概念關聯分析系統，運用資料探勘技術分析學生評量答題紀錄以及題目與概念的權重關聯，分析出概念與概念之間的關聯相關性，分析結果可作為專家分析概念關聯性之參考。此系統估算學生會每一個概念時會其他各個概念的可能性，並以概念圖視覺化表

示方式呈現，讓使用者瞭解其概念之間的關聯相關性。此系統並支援使用者設定關聯相關性門檻值，只呈現超過門檻值的概念關聯相關性，方便找出重要的關聯相關性為了驗證系統分析成效，本研究使用元智大學資訊工程學系C++語言課程的68名學生作答24個題目的結果以及題目與概念的權重關聯資料，分析18個概念之間的關聯相關性。並且使用篩選關聯相關性來分析若會其中一個概念後，則會其他概念的可能性。系統共分析出34個關聯相關性超過0.3的概念關聯相關性，其中有13個關聯相關性超過0.5的概念關聯相關性。

C語言程序設計（第四版）

為了解決c語言課程的問題，作者高禹（主編） 這樣論述：

C語言課程是我國許多高校為學生開設的第一門程序設計語言課程。C語言具有很強的實用性，它既可用來編寫系統軟件，也可用來編寫各種應用軟件。《C語言程序設計（第四版）》主要內容包括：C語言概述，數據類型、運算符與表達式，程序設計初步，選擇結構程序的設計，循環結構程序的設計，數組，函數，預處理命令，指針，結構體與其他數據類型，位運算，文件等。書中涵蓋了大量的程序設計實例，通過對實例的學習，讀者能夠更好地掌握運用C語言進行程序設計的方法和技巧。《C語言程序設計（第四版）》既可作為高等院校應用型本科專業學生的教材，也可供自學者以及參加C語言計算機等級考試的考生閱讀參考。為了使讀者更好地

掌握C語言，清華大學出版社還出版了與本教材配套的學習指導與實驗輔導教材：《C語言程序設計學習指導與實驗教程(第四版)》。《C語言程序設計（第四版）》對應的電子課件、實例源代碼和習題答案可以通過網站下載。