利用Python函数实现数据结构的操作，如列表、字典、集合等

Python是一种功能强大的编程语言，提供了丰富的内置函数和数据结构，例如列表、字典、集合等。我们可以使用这些数据结构及其操作方法来处理和操作数据。

1. 列表(List)是Python中最常用的数据结构之一，它是一个有序的可变序列。我们可以使用各种内置函数来创建、访问、修改和操作列表。

- 创建列表：可以使用方括号 [] 或内置函数 list() 来创建列表。

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = list(range(1, 6))

print(list1)  # 输出 [1, 2, 3, 4, 5]
print(list2)  # 输出 [1, 2, 3, 4, 5]

- 访问元素：可以通过索引访问列表中的元素。索引从 0 开始，可以使用负数索引表示从列表末尾开始的偏移量。

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
print(list1[0])  # 输出 1
print(list1[-1])  # 输出 5

- 修改元素：可以通过索引修改列表中的元素。

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list1[0] = 10
print(list1)  # 输出 [10, 2, 3, 4, 5]

- 列表操作方法：还有其他一些方法用于添加、删除、排序、翻转等操作列表。

list1 = [1, 2, 3]
list1.append(4)  # 在列表末尾添加元素
print(list1)  # 输出 [1, 2, 3, 4]

list1.insert(1, 5)  # 在指定位置插入元素
print(list1)  # 输出 [1, 5, 2, 3, 4]

list1.remove(2)  # 删除指定元素
print(list1)  # 输出 [1, 5, 3, 4]

list1.sort()  # 排序列表
print(list1)  # 输出 [1, 3, 4, 5]

list1.reverse()  # 翻转列表
print(list1)  # 输出 [5, 4, 3, 1]

2. 字典(Dict)是另一个常用的数据结构，它是一个无序的键值对集合。我们可以使用各种内置函数来创建、访问、修改和操作字典。

- 创建字典：可以使用花括号 {} 或内置函数 dict() 来创建字典。

dict1 = {'name': 'Alice', 'age': 18}
dict2 = dict(name='Bob', age=20)

print(dict1)  # 输出 {'name': 'Alice', 'age': 18}
print(dict2)  # 输出 {'name': 'Bob', 'age': 20}

- 访问元素：可以通过键来访问字典中的值。

dict1 = {'name': 'Alice', 'age': 18}
print(dict1['name'])  # 输出 'Alice'
print(dict1.get('age'))  # 输出 18

- 修改元素：可以通过键来修改字典中的值。

dict1 = {'name': 'Alice', 'age': 18}
dict1['age'] = 20
print(dict1)  # 输出 {'name': 'Alice', 'age': 20}

- 字典操作方法：还有其他一些方法用于添加、删除键值对、获取键、获取值等操作字典。

dict1 = {'name': 'Alice', 'age': 18}
dict1['gender'] = 'female'  # 添加键值对
print(dict1)  # 输出 {'name': 'Alice', 'age': 18, 'gender': 'female'}

del dict1['age']  # 删除键值对
print(dict1)  # 输出 {'name': 'Alice', 'gender': 'female'}

keys = dict1.keys()  # 获取所有键
print(keys)  # 输出 dict_keys(['name', 'gender'])

values = dict1.values()  # 获取所有值
print(values)  # 输出 dict_values(['Alice', 'female'])

3. 集合(Set)是一种无序且不重复的数据结构。我们可以使用各种内置函数来创建、访问、修改和操作集合。

- 创建集合：可以使用花括号 {} 或内置函数 set() 来创建集合。

set1 = {1, 2, 3, 4, 5}
set2 = set(range(1, 6))

print(set1)  # 输出 {1, 2, 3, 4, 5}
print(set2)  # 输出 {1, 2, 3, 4, 5}

- 访问元素：可以使用循环或 in 关键字来访问集合中的元素。

set1 = {1, 2, 3, 4, 5}
for num in set1:
    print(num)  # 依次输出 1, 2, 3, 4, 5

print(3 in set1)  # 输出 True

- 修改元素：集合是可变的，可以添加或删除元素。

set1 = {1, 2, 3, 4, 5}
set1.add(6)  # 添加元素
print(set1)  # 输出 {1, 2, 3, 4, 5, 6}

set1.remove(2)  # 删除元素
print(set1)  # 输出 {1, 3, 4, 5, 6}

- 集合操作方法：还有其他一些方法用于求交集、并集、差集等操作集合。

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}

union_set = set1.union(set2)  # 求并集
print(union_set)  # 输出 {1, 2, 3, 4, 5}

intersection_set = set1.intersection(set2)  # 求交集
print(intersection_set)  # 输出 {3}

difference_set = set1.difference(set2)  # 求差集
print(difference_set)  # 输出 {1, 2}

通过使用Python的内置函数和数据结构操作方法，我们可以轻松地处理和操作各种数据结构，从而完成复杂的任务和算法。