前 言
素质教育是当今大学教育的重要任务之一，而计算思维已成为现代素质教育的基本组成部分，其教育教学从单纯的计算机基本概念到思想与方法的提升，即以解决问题（计算机应用）为目标，涵盖问题描述、形式化表示、数据结构和算法设计、编码实现及其验证全过程。目前很多高校开设了与计算思维教育密切相关的程序设计、数据结构和程序设计综合实践课程，但存在以下主要问题：
（1）停留基础内容，应用性与实践性不强。程序设计教学往往注重语言词法、语法、语义，而经常忽视问题求解的内容。数据结构的教学重点在抽象化的数据及其联系和数据操作（算法）上，缺少具体化的应用。程序设计综合实践课程应用性不强，大多以复杂数据结构的练习为主。
（2）实践主题复杂，系统性与前沿性不足。在实践类课程中，实践内容还有相当部分是数据结构的内容，而不是开展数据结构的应用，此外还有一些模拟数据管理的简单应用，缺少系统化和紧扣时代特征的应用。
（3）基础教材丰富，实践教材较少。程序设计和数据结构教材的种类很多，这些教材的主题明确并且强调应用（包括综合程序设计、数据结构、问题求解），但是与社会发展需求密切相关的教材很少，尤其与人工智能主题相关的实践类教材更少。
针对上述存在的问题，本教材本着面向新工科教育、提升计算思维认识、落实应用技能培养的宗旨，以确保基础、注重联系、增强应用、提高技能为指导，并将其融入到以计算思维为目的、以程序设计为主线、以智能搜索为背景、以提高应用实践技能为目标的教学内容组织编写中，具有以下特点：
（1）主题先进：以智能搜索技术及其实现为应用背景，内容紧扣智能时代的主流（见表1）； 
（2）课程目的明确：面向最短路径、组合优化与函数优化、专家知识推理等不同问题求解，采用不同搜索技术，培养基于搜索策略的计算机应用能力；
（3）内容主线清晰：从树搜索、图搜索、启发式搜索到局部搜索、全局搜索再到规则（与/或）树搜索，内容逐渐深入，每个搜索算法可以解决特的定问题，并且可以引出新问题和改进算法，可训练创新思想；
（4）学习内容丰富：除计算机语言知识和编程技能外，综合应用了数据结构知识和智能搜索算法问题求解。所有程序案例采用自顶向下、逐步细化模块化设计，程序编写规范、注释详细，提高案例程序的可读性和可理解性，潜移默化培养软件工程思想。
本书主要包括以下内容：
第1章，C语言及其程序设计基础：对C语言及其程序设计的内涵和要点进行回顾总结；
第2章，树搜索：可回溯盲目搜索，路径求解；
第3章，图搜索：可回溯图搜索、启发式搜索，路径求解；
第4章，启发式搜索：局部性、随机性、可回溯搜索，路径求解；
第5章，局部最优搜索：启发性、随机性、局部性、不可回溯搜索，目标求解；
第6章，全局最优搜索：并行性、启发性、随机性、全局性、不可回溯搜索，目标求解；
第7章，规则树搜索：规则树正向搜索和逆向搜索，目标求解、过程（路径）求解。
本书所有程序采用标准C语言实现，均在Visual C++ 6.0环境中调试通过。若使用其他C语言编译系统，则请参考相关资料，略加修改程序即可。
本书作者多年从事本科生和研究生的C语言、数据结构和人工智能教学，深入了解学生对C语言和智能知识的渴求以及希望达到应用水平后才逐步确定本书的内容。在本书编写过程中，得到中国石油大学（北京）教务处、信息科学与工程学院和中国石油大学（北京）克拉玛依校区教务处与国际交流部、文理学院和石油学院大力支持以及校级C语言优秀教学团队的大力帮助，在此表示衷心的感谢。同时，也感谢教育部——中锐网络产学合作协同育人项目“面向新工科教育的计算思维培养教学改革与实践——以C语言程序设计混合教学模式为例（201801181004）” 和新疆维吾尔族自治区教改项目“面向新工科教育的计算机基础教学研究与实践（2017JG094）”的支持。另外，赵建辉、吴卫江、张岩、段毛毛、董丹丹等老师对本书提出很多建议，在此向他们表示衷心的感谢。由于计算机技术飞速的发展，并且作者水平有限，书中不完善之处甚至错误在所难免，敬请读者批评、指正。