任務(wù)驅(qū)動教學(xué)，提升自主學(xué)習(xí)和解決問題能力。

案例目標(biāo)明確，操作步驟詳盡并且具有代表性。

教學(xué)資源豐富，涵蓋知識要點和操作技能難點。

黨的二十大指出，加強(qiáng)基礎(chǔ)學(xué)科、新興學(xué)科、交叉學(xué)科建設(shè)，加快建設(shè)中國特色、世界一流的大學(xué)和優(yōu)勢學(xué)科，推進(jìn)教育數(shù)字化，建設(shè)全民終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)型社會、學(xué)習(xí)型大國。在新工科建設(shè)中，計算思維與算法邏輯的培養(yǎng)，是高校工科、理科、經(jīng)濟(jì)學(xué)科等諸多學(xué)科人才培養(yǎng)中的重要內(nèi)容，奠定了學(xué)生利用現(xiàn)代化工具解決復(fù)雜工程問題的基礎(chǔ)。于是，以學(xué)生為中心，如何建立以及建立何種程序設(shè)計與實踐途徑，實現(xiàn)計算思維與算法邏輯的高效養(yǎng)成，是當(dāng)前高校面向產(chǎn)出的人才培養(yǎng)與課程教學(xué)的核心問題。

近十年來，教學(xué)團(tuán)隊立足計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科與專業(yè)，對上述問題進(jìn)行了不間斷的研究和實踐，多次優(yōu)化了程序設(shè)計與實踐過程。教學(xué)團(tuán)隊在大量的教育教學(xué)改革項目及成果的支撐下，撰寫了本教程，旨在通過本教程的學(xué)習(xí)和指導(dǎo)，提升學(xué)生計算思維與算法邏輯培養(yǎng)的效率，引導(dǎo)學(xué)生建立有效的科學(xué)方法，強(qiáng)化學(xué)生使用科學(xué)工具解決復(fù)雜工程問題的能力。

本教程共9章。其中，第1章強(qiáng)調(diào)了三種基本結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)化設(shè)計的由來及應(yīng)用；第2章闡述了數(shù)組的存儲特點及一維數(shù)組、二維數(shù)組與字符數(shù)組的概念，旨在令學(xué)生掌握一維數(shù)組、二維數(shù)組和字符數(shù)組的定義、初始化和數(shù)組元素的使用方法，能夠正確使用數(shù)組作為存儲結(jié)構(gòu)來解決實際問題；第3章描述了字符串的表示方式及輸入/輸出方法，旨在令學(xué)生理解常用的字符串處理函數(shù)的功能、用法及應(yīng)用場景，并熟練應(yīng)用函數(shù)解題，掌握string變量的定義方法、常用操作和常用函數(shù)；第4章則分別闡述函數(shù)的定義和調(diào)用方法、結(jié)構(gòu)體變量及結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義、引用及初始化方法，旨在引導(dǎo)學(xué)生建立正確使用指向結(jié)構(gòu)體類型數(shù)據(jù)的指針及向函數(shù)傳遞結(jié)構(gòu)體的方法；第5章從問題的角度建立遞推思維，引導(dǎo)學(xué)生理解遞歸算法思想和遞歸調(diào)用流程，掌握遞歸算法設(shè)計的流程和實現(xiàn)遞歸算法的編碼，評價所設(shè)計程序的時間及空間復(fù)雜性；第6章對枚舉算法的思想及程序的執(zhí)行過程進(jìn)行描述，旨在令學(xué)生掌握分析枚舉算法時間復(fù)雜度的方法并能提出優(yōu)化枚舉算法的方案，設(shè)計解決復(fù)雜問題的枚舉算法并論證其可行性；第7章講述各種常見的排序算法及其時間復(fù)雜度，旨在引導(dǎo)學(xué)生理解并掌握常見的排序算法思想及適用場景，令學(xué)生能夠分析較復(fù)雜的應(yīng)用問題并設(shè)計基于常見排序算法的解決方案；第8章對指針變量的定義、初始化方法及指針的算術(shù)運(yùn)算進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)，旨在令學(xué)生掌握指針對數(shù)組的操作方法、多字符串處理方法、函數(shù)指針使用方法等；第9章以學(xué)生成績管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)為例，旨在培養(yǎng)學(xué)生對于實際應(yīng)用建立數(shù)學(xué)模型、分析及解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生軟件工程規(guī)范化思想，養(yǎng)成良好的科學(xué)作風(fēng)。

本教程設(shè)計了38個優(yōu)選例題和40個體系化的實踐任務(wù)，采用偽代碼作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法的描述語言，幫助學(xué)生循序漸進(jìn)地建立并筑牢計算思維與算法邏輯。建議學(xué)生依照書中例題與實踐項目的順序，在理解原理的基礎(chǔ)上，通過上機(jī)練習(xí)逐步形成科學(xué)的方法和積累經(jīng)驗，以應(yīng)對今后學(xué)習(xí)和工作中面臨的各類復(fù)雜工程問題。同時教師可以利用本教程配套的在線評測題庫包（含有題面及測試數(shù)據(jù)）部署自己的在線評測實踐系統(tǒng)，并應(yīng)用于課程的實驗教學(xué)中，可有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率及培養(yǎng)學(xué)生良好的自學(xué)習(xí)慣和探究精神。

本教程既是教學(xué)團(tuán)隊近十年來有關(guān)高校學(xué)生計算思維與算法邏輯培養(yǎng)方法研究成果的應(yīng)用，也是團(tuán)隊中諸位老師多次實踐與優(yōu)化的結(jié)果。本教程由張桂芬和葛麗娜任主編，李熹、劉美玲、李海濱、王哲任副主編，孟華志和覃春芳參與了部分章節(jié)內(nèi)容的編寫。黃志聰、羅武晨、屈進(jìn)軍、徐郅涵等參與了本教程配套教學(xué)資源的建設(shè)工作。

本教程獲得廣西民族大學(xué)教材建設(shè)基金出版資助，出版工作得到廣西民族大學(xué)人工智能學(xué)院、廣西民族大學(xué)教務(wù)處的大力支持，在此表示衷心的感謝！

由于作者水平有限，本教程可能存在不當(dāng)之處，懇請廣大讀者不吝賜教及批評指正。

編 者

2023年7月

第1章 三種基本結(jié)構(gòu) 1
1.1 內(nèi)容要點 1
1.1.1 順序結(jié)構(gòu) 1
1.1.2 選擇結(jié)構(gòu) 2
1.1.3 循環(huán)結(jié)構(gòu) 3
1.2 案例分析 4
1.3 項目實踐 8
第2章 數(shù)組 13
2.1 內(nèi)容要點 13
2.1.1 一維數(shù)組 13
2.1.2 二維數(shù)組 14
2.1.3 字符數(shù)組 16
2.2 案例分析 16
2.3 項目實踐 20
第3章 字符串 23
3.1 內(nèi)容要點 23
3.1.1 基本概念 23
3.1.2 表示方式 23
3.1.3 輸入/輸出方法 24
3.1.4 常用的字符串處理函數(shù) 25
3.1.5 string變量的常用操作 27
3.2 案例分析 30
3.3 項目實踐 33
第4章 函數(shù)與結(jié)構(gòu)體 38
4.1 內(nèi)容要點 38
4.4.1 函數(shù) 38
4.4.2 結(jié)構(gòu)體 39
4.2 案例分析 41
4.3 項目實踐 46
第5章 遞推與遞歸 49
5.1 內(nèi)容要點 49
5.1.1 遞推的概念 49
5.1.2 遞歸的概念 50
5.1.3 遞歸函數(shù)調(diào)用過程的剖析 50
5.2 案例分析 52
5.3 項目實踐 57
第6章 枚舉算法 63
6.1 內(nèi)容要點 63
6.1.1 算法定義 63
6.1.2 算法解題思路 63
6.1.3 算法優(yōu)缺點 63
6.1.4 算法解題條件 63
6.1.5 算法代碼框架 64
6.1.6 算法優(yōu)化方法 64
6.2 案例分析 64
6.3 項目實踐 70
第7章 排序算法 76
7.1 內(nèi)容要點 76
7.2 案例分析 77
7.3 項目實踐 91
第8章 指針 97
8.1 內(nèi)容要點 97
8.1.1 指針變量的定義及初始化 97
8.1.2 指針與一維數(shù)組 97
8.1.3 指針與結(jié)構(gòu)體 98
8.1.4 指針數(shù)組 98
8.1.5 函數(shù)指針 99
8.1.6 動態(tài)數(shù)組 99
8.2 案例分析 100
8.3 項目實踐 105
第9章 學(xué)生成績管理系統(tǒng) 110
9.1 設(shè)計要求 110
9.2 系統(tǒng)設(shè)計思路 110
9.2.1 主界面設(shè)計 110
9.2.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計 111
9.2.3 系統(tǒng)模塊設(shè)計 112
9.3 系統(tǒng)模塊實現(xiàn) 114
參考文獻(xiàn) 121

1. 零基礎(chǔ)玩轉(zhuǎn)國產(chǎn)大模型DeepSeek [徐永冰 張帥 編著]
2. 網(wǎng)絡(luò)工程師5天修煉（適配第6版考綱） [主編　朱小平 施游]
3. 信息系統(tǒng)項目管理師考試32小時通關(guān)（適用第4版考綱） [薛大龍]
4. 信息系統(tǒng)管理工程師考試32小時通關(guān)（適配第2版考綱） [薛大龍　劉偉]
5. 土木工程材料檢測實訓(xùn) [洪曉江 達(dá)則曉麗 錢波]
6. 科技信息檢索與論文寫作實用教程 [李振華]
7. 傳統(tǒng)山水畫論解讀與實踐 [陳鈉 著]
8. Python數(shù)據(jù)庫編程 [主編 殷樹友 邢 翀]
9. 計算機(jī)基礎(chǔ)實訓(xùn)指導(dǎo) [主編 袁春萍 朱妮]
10. 嵌入式人工智能技術(shù)應(yīng)用（數(shù)字教材） [主編 胡娜 楊國勇 晏廷榮]
11. Vienna整流器技術(shù) [桂存兵 著]
12. 變頻器與伺服應(yīng)用 [陳剛 葉云飛]
13. 物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計與實踐 [湯琳 李敏]
14. 爐邊夜話——深入淺出話AI [汪建　著]
15. 電商運(yùn)營與管理 [鐘肖英 陳瀟]
16. Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 [主編 姜春磊 陳虹潔]
17. 信息技術(shù)基礎(chǔ)（Windows 10+WPS Office）（微課版） [主編　石利平　田輝平　謝盛嘉]
18. 人工智能應(yīng)用 [主編　陳　萍　劉培培　陳孟軍]
19. 大學(xué)生職業(yè)發(fā)展與就業(yè)指導(dǎo) [主編　劉志堅]
20. 高級辦公應(yīng)用項目教程 [主編 屈晶 趙成麗]
21. 微信小程序開發(fā)項目實戰(zhàn)（微課版） [主編 黃龍泉 郭峰 朱倩]
22. 企業(yè)檔案工作實戰(zhàn)寶典百問百答 [華俊 盧秀英 邵甜甜 著]
23. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理及應(yīng)用 [主編 唐繼勇 葉坤 孫夢娜]
24. 大學(xué)生創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ) [主編 王麗莉 王 楊]
25. 船舶輔機(jī) [主編 王連海 于洋 姜淑翠]
26. 大學(xué)生就業(yè)指導(dǎo) [主編 王麗莉 董宴廷]
27. 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計師章節(jié)習(xí)題與考點特訓(xùn) [主編 薛大龍 鄒月平]
28. 高校學(xué)生工作探索與實踐 [郭亮 著]
29. 大學(xué)生情商管理 [方雄 著]
30. 2023年長沙市會展業(yè)發(fā)展報告 [主編 周棟良]