任務驅動教學，提升自主學習和解決問題能力。

案例目標明確，操作步驟詳盡并且具有代表性。

教學資源豐富，涵蓋知識要點和操作技能難點。

黨的二十大指出，加強基礎學科、新興學科、交叉學科建設，加快建設中國特色、世界一流的大學和優勢學科，推進教育數字化，建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國。在新工科建設中，計算思維與算法邏輯的培養，是高校工科、理科、經濟學科等諸多學科人才培養中的重要內容，奠定了學生利用現代化工具解決復雜工程問題的基礎。于是，以學生為中心，如何建立以及建立何種程序設計與實踐途徑，實現計算思維與算法邏輯的高效養成，是當前高校面向產出的人才培養與課程教學的核心問題。

近十年來，教學團隊立足計算機科學與技術學科與專業，對上述問題進行了不間斷的研究和實踐，多次優化了程序設計與實踐過程。教學團隊在大量的教育教學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習和指導，提升學生計算思維與算法邏輯培養的效率，引導學生建立有效的科學方法，強化學生使用科學工具解決復雜工程問題的能力。

本教程共9章。其中，第1章強調了三種基本結構及結構化設計的由來及應用；第2章闡述了數組的存儲特點及一維數組、二維數組與字符數組的概念，旨在令學生掌握一維數組、二維數組和字符數組的定義、初始化和數組元素的使用方法，能夠正確使用數組作為存儲結構來解決實際問題；第3章描述了字符串的表示方式及輸入/輸出方法，旨在令學生理解常用的字符串處理函數的功能、用法及應用場景，并熟練應用函數解題，掌握string變量的定義方法、常用操作和常用函數；第4章則分別闡述函數的定義和調用方法、結構體變量及結構體數組的定義、引用及初始化方法，旨在引導學生建立正確使用指向結構體類型數據的指針及向函數傳遞結構體的方法；第5章從問題的角度建立遞推思維，引導學生理解遞歸算法思想和遞歸調用流程，掌握遞歸算法設計的流程和實現遞歸算法的編碼，評價所設計程序的時間及空間復雜性；第6章對枚舉算法的思想及程序的執行過程進行描述，旨在令學生掌握分析枚舉算法時間復雜度的方法并能提出優化枚舉算法的方案，設計解決復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雜度，旨在引導學生理解并掌握常見的排序算法思想及適用場景，令學生能夠分析較復雜的應用問題并設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運算進行強化學習，旨在令學生掌握指針對數組的操作方法、多字符串處理方法、函數指針使用方法等；第9章以學生成績管理系統的設計與實現為例，旨在培養學生對于實際應用建立數學模型、分析及解決問題的能力，培養學生軟件工程規范化思想，養成良好的科學作風。

本教程設計了38個優選例題和40個體系化的實踐任務，采用偽代碼作為數據結構及算法的描述語言，幫助學生循序漸進地建立并筑牢計算思維與算法邏輯。建議學生依照書中例題與實踐項目的順序，在理解原理的基礎上，通過上機練習逐步形成科學的方法和積累經驗，以應對今后學習和工作中面臨的各類復雜工程問題。同時教師可以利用本教程配套的在線評測題庫包（含有題面及測試數據）部署自己的在線評測實踐系統，并應用于課程的實驗教學中，可有效提高學生學習效率及培養學生良好的自學習慣和探究精神。

本教程既是教學團隊近十年來有關高校學生計算思維與算法邏輯培養方法研究成果的應用，也是團隊中諸位老師多次實踐與優化的結果。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內容的編寫。黃志聰、羅武晨、屈進軍、徐郅涵等參與了本教程配套教學資源的建設工作。

本教程獲得廣西民族大學教材建設基金出版資助，出版工作得到廣西民族大學人工智能學院、廣西民族大學教務處的大力支持，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 三種基本結構 1
1.1 內容要點 1
1.1.1 順序結構 1
1.1.2 選擇結構 2
1.1.3 循環結構 3
1.2 案例分析 4
1.3 項目實踐 8
第2章 數組 13
2.1 內容要點 13
2.1.1 一維數組 13
2.1.2 二維數組 14
2.1.3 字符數組 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 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 函數與結構體 38
4.1 內容要點 38
4.4.1 函數 38
4.4.2 結構體 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 遞歸函數調用過程的剖析 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 指針與一維數組 97
8.1.3 指針與結構體 98
8.1.4 指針數組 98
8.1.5 函數指針 99
8.1.6 動態數組 99
8.2 案例分析 100
8.3 項目實踐 105
第9章 學生成績管理系統 110
9.1 設計要求 110
9.2 系統設計思路 110
9.2.1 主界面設計 110
9.2.2 數據結構設計 111
9.2.3 系統模塊設計 112
9.3 系統模塊實現 114
參考文獻 121

1. 輸水管線工程風險管理 [張勇 黨亥生 著]
2. 民用航空飛機標準線路施工 [主編　王志敏　陳明]
3. 不息的水脈—大運河講談錄 [趙珩　著]
4. 實用運籌學 [主編　邢育紅　于晉臣]
5. 三峽梯級電站水資源決策支持系統研究與開發 [姚華明 潘紅忠 湯正]
6. 海南黎族民俗文化鑒賞 [龐國華　著]
7. 石墨烯在太赫茲及中紅外頻段電磁器件設計中的應用 [李艷秀 莊華偉 著]
8. 電子技術（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
9. 辦公自動化高級應用 [陳萍 朱曉玉]
10. 信息處理技術員考試32小時通關 [薛大龍]
11. 電子產品設計案例教程（微課版）—基于嘉立創EDA（專業版） [王靜 莫志宏 陳學昌 丁紅]
12. C程序設計實踐教程 [劉衛國]
13. C程序設計（慕課版） [劉衛國]
14. Web技術開發教程（基于.NET開源MVC框架） [王合闖 韓紅玲 王青正 陳海蕊]
15. 商務英語翻譯教程（筆譯）（第四版） [主編 王軍平]
16. 智慧零售技術與應用 [洪旭 著]
17. 建設工程法規實務 [主編 余瀅]
18. 商務秘書理論與實務（第三版） [主編 張同欽]
19. C++案例項目精講 [主編 楊國興]
20. 勞動爭議處理實務 [主編 王秀卿 羅靜]
21. 工程數學 [主編 郭立娟 王海]
22. 語音識別理論與實踐 [主編　莫宏偉]
23. 信息系統項目管理師章節習題與考點特訓（第二版） [主編 薛大龍]
24. 武術基礎教程 [主編 李代勇 謝志民]
25. 計算機網絡實訓教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
26. 畫法幾何與機械制圖習題集（多學時） [主編 趙軍]
27. HCIA-Datacom認證題庫分類精講 [主 編 韓立剛]
28. SwiftUI完全開發 [李智威 著]
29. 網絡規劃設計師備考一本通 [夏杰 編著]
30. 電工電子技術基礎 [主編 劉 軍 楊國龍 劉天成]