人工智能编程（赋能C语言）

这套教材以赋能C语言、Java语言和Python语言为基础，旨在为广大读者提供系统而全面的AI编程教材。

本书以C语言为基础介绍人工智能赋能编程，帮助读者循序渐进地掌握人工智能赋能编程的方法，深入理解人工智能的原理。本书特色在于将C语言和人工智能赋能编程的原理相结合，通过C语言实现人工智能赋能编程的应用，帮助读者把人工智能赋能编程从理论落地到实践。 本书内容主要包括数据类型、运算符与表达式、程序基本控制结构、函数及其应用、数组及其应用、指针及其应用、结构体及其应用、文件与数据存储、人工智能辅助编程入门实战、人工智能辅助编程高阶实战，以及各类大赛和竞赛题的自动解答。 本书面向高校在校学生、机器学习爱好者、人工智能研究者和开发者，也可作为开发者实现人工智能赋能编程的有力工具。

第1章引论1
1.1C语言环境简介1
1.1.1C语言编译器及其原理1
1.1.2C语言文本编辑器2
1.1.3C语言环境的搭建3
1.2搭建C语言的开发环境3
1.2.1安装VS Code3
1.2.2安装VS Code扩展3
1.2.3配置C语言编译器5
1.2.4创建编译和调试配置6
1.3AI工具的安装7
1.3.1注册GitHub账号7
1.3.2GitHub学生认证7
1.3.3在VS Code中安装Copilot教程9
1.4AI工具入门方法10
1.4.1Copilot基本使用方法10
1.4.2ChatGPT基本使用方法11
1.5AI工具的功能介绍13
1.5.1Copilot功能介绍14
1.5.2ChatGPT功能介绍15
本章小结18
课后习题18
第2章数据类型、运算符与表达式19
2.1C语言程序的基本结构19
2.2C语言程序中的常用符号23
2.3C语言程序的基本数据类型23
2.4常量24
2.4.1整型常量24
2.4.2实型常量242.4.3字符常量25
2.4.4字符串常量26
2.4.5宏常量26
2.4.6const常量27
2.5变量27
2.5.1变量的声明27
2.5.2变量初始化28
2.5.3变量的访问与使用28
2.6运算符与表达式29
2.6.1算术运算符29
2.6.2运算符的优先级与结合性30
2.6.3关系运算符30
2.6.4复合赋值运算符31
2.6.5 和–运算符31
2.7表达式的类型转换32
2.7.1赋值表达式的类型转换32
2.7.2强制类型转换32
本章小结33
课后习题33
〖3〗人工智能编程（赋能C语言）目录〖3〗第3章程序基本控制结构35
3.1逻辑运算符和逻辑表达式35
3.2选择控制结构36
3.2.1if单分支语句36
3.2.2if双分支语句37
3.3条件表达式37
3.4switch多分支语句38
3.5循环控制语句40
3.5.1while循环语句40
3.5.2for循环语句41
3.5.3dowhile循环语句42
3.6程序跳转语句42
3.6.1break语句42
3.6.2continue语句43
3.6.3goto语句44
3.7多重循环及其利用45
3.8循环程序设计方法46
3.8.1迭代法46
3.8.2穷举法47
本章小结48
课后习题49
第4章函数及其应用51
4.1函数的定义与分类51
4.1.1函数的定义51
4.1.2return语句52
4.1.3函数分类54
4.2函数的参数55
4.2.1形式参数和实际参数的概念55
4.2.2函数参数的传递方式56
4.3函数的调用57
4.3.1函数的调用过程57
4.3.2函数的返回值59
4.4函数的声明59
4.4.1函数声明的目的和作用59
4.4.2函数声明与函数定义的关系62
4.5变量的作用域63
4.5.1变量的作用域和生命周期63
4.5.2局部变量的定义和使用64
4.5.3全局变量的定义和使用65
4.5.4局部变量与全局变量的区别和注意事项66
4.6函数嵌套调用66
4.6.1函数之间的调用关系66
4.6.2函数的嵌套调用过程67
4.7递归函数69
4.7.1递归的概念和原理69
4.7.2递归函数的定义和调用69
4.7.3递归函数的应用和注意事项71
本章小结71
课后习题72
第5章数组及其应用74
5.1概述74
5.2一维数组74
5.2.1数组的组成74
5.2.2一维数组75
5.2.3定义数组简单举例76
5.3一维数组的简单应用77
5.4向函数中传递一维数组79
5.5二维数组81
5.6二维数组的简单应用83
5.7向函数中传递二维数组85
5.8字符串与字符数组87
本章小结90
课后习题91
第6章指针及其运用92
6.1指针的本质92
6.2指针变量的定义与初始化94
6.2.1指针变量的定义94
6.2.2指针初始化95
6.3指针与函数97
6.3.1传值调用和传地址调用97
6.3.2指针作为函数参数的应用实例98
6.4指针和一维数组100
6.5指针和二维数组102
6.5.1二维数组的指针表示和访问102
6.5.2指针数组103
6.5.3数组指针103
6.5.4指针数组与数组指针的区别104
6.6实际应用示例104
本章小结109
课后习题109
第7章结构体及其应用111
7.1概述111
7.2结构体的定义和声明111
7.3结构体的初始化113
7.4结构体成员的访问114
7.5指向结构体的指针115
7.6结构体数组116
7.7结构体和函数118
7.7.1结构体作为函数参数118
7.7.2结构体作为函数返回值119
7.8结构体的应用121
7.8.1存储和操作一组相关数据121
7.8.2创建复杂的数据结构122
7.9结构体扩展123
7.9.1联合123
7.9.2位域123
本章小结124
课后习题126
第8章文件与数据存储130
8.1核心文件操作130
8.1.1文件的打开与关闭130
8.1.2文件的读取131
8.1.3文件的写入132
8.2应用实例讲解132
8.2.1字符串读写应用实例132
8.2.2学生信息读写实例137
本章小结142
课后习题142
第9章AI辅助竞赛题解答143
9.1蓝桥杯竞赛题自动答题143
9.1.1蓝桥杯竞赛特点143
9.1.2基本解题方法概述144
9.1.3贪心法145
9.1.4动态规划146
9.1.5图的染色算法149
9.1.6深度优先算法151
9.1.7二分法153
9.2ICPC竞赛题自动答题155
9.2.1ICPC概述155
9.2.2算法设计方法与应用156
9.2.3枚举法156
9.2.4贪心法158
9.2.5递归法160
9.2.6分治法161
9.2.7递推法164
9.2.8模拟法166
本章小结168
课后习题169
第10章AI辅助系统设计172
10.1系统设计过程概述172
10.1.1软件工程方法学172
10.1.2软件生命周期180
10.2基于大语言模型的编程学习与辅助系统的案例分析181
10.2.1问题描述与需求分析182
10.2.2总体设计与详细设计183
10.2.3编码185
10.2.4测试与运行效果185
本章小结186
课后习题187
第11章AI链无代码生产平台Prompt Sapper188
11.1Prompt Sapper功能介绍188
11.1.1提示中心功能188
11.1.2引擎管理功能189
11.1.3项目管理功能190
11.2Prompt Sapper视图介绍191
11.2.1探索视图191
11.2.2设计视图192
11.2.3构建视图194

党的二十大报告提出“实施科教兴国战略，强化现代化建设人才支撑”。深入实施人才强国战略，培养造就大批德才兼备的高素质人才，是国家和民族长远发展的大计。为贯彻落实党的二十大精神，筑牢政治思想之魂，编者在牢牢把握这个原则的基础上编写了本书。
人工智能作为当前热门的技术领域，为编程带来了许多新的思路和方法。C语言是一种广泛应用于系统开发、嵌入式设备、游戏开发等领域的高级编程语言，掌握C语言编程对于计算机和非计算机专业的学生而言都是至关重要的。本书从C语言的基础知识开始讲解，包括变量、数据类型、运算符等；然后介绍如何使用C语言进行条件控制、循环结构和函数编写；最后讲解C语言的高级特性。本书结合人工智能的理论和实践，通过具体的示例和练习引导读者学习将人工智能技术应用于C语言编程的方法。
除了介绍人工智能辅助C语言的方法以外，本书还将介绍编程竞赛试题和作者团队研发的AI链无代码生产平台Prompt Sapper，以及开发的小产品“码小猿”等高阶学习内容。通过实际案例和项目，本书将帮助读者更加系统地了解如何使用C语言编写程序。
本书作者黄箐、廖云燕和曾锦山来自江西师范大学，邢振昌来自澳大利亚CSIROs Data61。
感谢研究生张文潇和本科生钟晨、胡海森、张志杰、谢航、刘晨华、邓雅娇、尹国节和徐畅等同学在本书编写过程中做出的贡献。
希望本书能够帮助读者掌握C语言编程的基础知识，了解如何将人工智能技术应用于自己的编程项目。
尽管我们尽了最大的努力，但书中难免存在不妥之处，欢迎各界专家和读者朋友提出宝贵意见。如果读者在阅读过程中遇到困难，可以通过电子邮件与我们取得联系，请发送电子邮件至: [email protected]。

编者
2023年9月