团簇由于其在工业上潜在的应用价值,近些年来倍受关注,成为众多学科中的热门课题之一。团簇科学中一个极为重要的问题是团簇基态结构的搜索,一般的理论方法有:经验势方法、半经验方法和从头计算方法。本论文分别利用单母体遗传算法、遗传算法结合经验势搜索了（H₂O）_n（n≤14）、（MgO）_n（n≤20）团簇的稳定异构体,并从遗传算法计算的结果中选取部分幻数团簇的异构体在MP2/6-31G水平上进行优化。针对分子团簇结构优化的困难,在传统遗传算法的基础上提出了单母体遗传算法（single-parent genetic algorithm,SPGA）。通过对母体团簇实施两种不同的变异操作对结构进行优化:一种变异操作是将团簇中部分分子的自由度进行多次随机的小步长移动;另一种变异操作把团簇沿任意方向转过任意角度后,沿过质心的XY平面切开,再将团簇的上半部分绕Z轴转过任意角度并与原结构中的下半部分拼接。本文还给出了分子团簇中各原子直角坐标与分子团簇自由度相互转换的方法,这种方法对于任何分子团簇的优化是普适的。将单母体遗传算法与TIP3P模型势函数结合,研究了水分子团簇（H₂O）_n（n≤14）的稳定结构。计算结果表明:当n≤5时,水分子团簇是平面结构,每个分子形成一个氢键;（H₂O）₆为打开的书本结构;（H₂O）₈为具有D_2d对称性的立方体结构;（H₂O）₁₀、（H₂O）₁₂团簇分别为双层五元环和六元环。能量的二阶差分表明,n=4,8,10,12的团簇结构比较稳定。利用传统遗传算法结合Buckingham型势函数搜寻了（MgO）_n（n≤20）团簇的可能稳定结构。除（MgO）₈、（MgO）₁₃、（MgO）₁₇、（MgO）₂₀团簇中出现了八元环外,其余团簇均由四元环、六元环组成。团簇能量的二阶差分表明,3、6、9、12、15、18为团簇的为幻数。为了进一步确认（MgO）_n（n≤20）幻数团簇的最稳定结构,在MP2/6-31G水平上优化了（MgO）₆、（MgO）₉、（MgO）₁₂的稳定异构体。由计算结果可知:（MgO）₆、（MgO）₉的最稳定异构体均为六元环结构;（MgO）₆、（MgO）₉的次稳定异构体为立方结构;（MgO）₁₂的次稳定结构为平截八面体结构。