本書面向新工科教育，以計算思維為指導、以程序設計為主線、以智能搜索應用為背景、以提高程序實踐技能為目的組織編寫，并采用標準C語言編寫程序。同時以人工智能狀態空間和產生式系統問題求解為背景，從盲目與啟發式、局部與全局、遞推與遞歸、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，并通過模塊化程序實例，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，或人工智能導論參考書。通過對本書的學習，使讀者不僅可以提高C語言編程和數據結構應用能力，而且可以掌握人工智能基于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）復雜科學中心人工智能研究室，助教、講師；1997年-1998年中國石油大學（北京）計算機系，講師、副教授；1999年-2002年北京航空航天大學計算機學院，讀博；2003年-2008年中國石油大學（北京）計算機系，副教授、教授、計算機系副主任；2009年澳大利亞昆士蘭大學數據與知識工程中心，訪問學者；2010年-2012年中國石油大學（北京）信息學院計算機系，教授、系主任；2013-年中國石油大學（北京）信息學院軟件工程系，教授、系主任。
目 錄
第1章 C語言及其程序設計基礎 1
1.1 C語言與程序設計 1
1.2 C語言基礎 2
1.3 結構化程序設計 3
1.4 構造類型數據（一） 6
1.5 構造類型數據（二） 8
1.6 模塊化程序設計 8
1.7 變量有效范圍與存儲類別 10
1.8 數據位運算 11
1.9 數據文件處理 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 樹搜索算法 34
2.3.2 樹搜索實現 37
2.4 樹的路徑求解 41
2.5 基于遞歸的樹搜索 48
2.5.1 遞推與遞歸 48
2.5.2 基于遞歸的樹節點存在性
判斷 53
2.5.3 基于遞歸的樹路徑求解 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 基于遞歸的圖路徑求解 65
3.3.1 基于遞歸的深度優先圖搜索 65
3.3.2 基于遞歸的廣度優先圖搜索 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 針對九宮格基于遞歸的深度
優先搜索 80
3.4.5 針對九宮格基于遞歸的廣度
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 啟發式信息定義 84
4.1.2 九宮格啟發信息 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 局部最優搜索與全局最優搜索 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 全局最優搜索 108
6.1 搜索策略及其存在問題 108
6.2 全局最優搜索算法 109
6.3 基于遺傳算法的問題求解 110
6.3.1 遺傳算法 110
6.3.2 遺傳算法相關概念 111
6.3.3 基于遺傳算法的問題求解過程 114
6.3.4 遺傳算法特點 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 搜索基本算子 137
7.2.2 正向搜索過程 138
7.2.3 基于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 基于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 運算符 159
附錄C 編譯預處理命令 160
附錄D 頭文件與庫函數 161
附錄E 實驗報告 164
參考文獻 165
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