2023（春）Python程序设计作业2：基本数据类型实验

软工214 538 王骏智 2023-春-学生 2023-05-19 20:01:18

实验目标

理解列表、字典、元组和集合的基本概念。
掌握列表、字典、元组和集合的基本操作，包括创建、访问、添加、删除等。
理解列表、字典、元组和集合的常用方法，并能够运用这些方法解决问题。

实验环境

Python 3.5及以上版本
用Jupyter Notebook 完成下列四项实验内容

实验内容

第一部分：列表

创建列表

编写程序创建一个名为my_list的列表，其中包含以下元素：1, 2, 3, 4, 5
访问列表元素

编写程序输出my_list中第三个元素的值。
修改列表元素

编写程序将my_list中第一个元素的值修改为0，并输出修改后的my_list。
切片操作

编写程序使用切片操作输出my_list中第二到第四个元素的值。
添加元素

编写程序向my_list中添加一个元素6，并输出添加后的my_list。
删除元素

编写程序删除my_list中第三个元素，并输出删除后的my_list。

列表方法

编写程序使用append()方法向my_list中添加一个元素7，使用pop()方法删除my_list中的最后一个元素，并输出修改后的my_list。

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
print(my_list)
print(my_list[2])
my_list[0] = 0
print(my_list)
print(my_list[1:4])
my_list.append(6)
print(my_list)
del my_list[2]
print(my_list)
my_list.append(7)
print(my_list)
my_list.pop()
print(my_list)

第二部分：字典

创建字典

编写程序创建一个名为my_dict的字典，其中包含以下键值对："name": "Tom", "age": 20, "gender": "male"
访问字典元素

编写程序输出my_dict中键为"name"的值。
修改字典元素

编写程序将my_dict中键为"age"的值修改为21，并输出修改后的my_dict。
添加元素

编写程序向my_dict中添加一个键值对"major": "Computer Science"，并输出添加后的my_dict。
删除元素

编写程序删除my_dict中键为"gender"的键值对，并输出删除后的my_dict。
字典方法

编写程序使用keys()方法输出my_dict的所有键，使用values()方法输出my_dict的所有值。

my_dict = {"name": "Tom", "age": 20, "gender": "male"}
print(my_dict)
print(my_dict["name"])
my_dict["age"] = 21
print(my_dict)
my_dict["major"] = "Computer Science"
print(my_dict)
del my_dict["gender"]
print(my_dict)
# 输出所有键
print("所有键：")
for key in my_dict.keys():
    print(key)
 
# 输出所有值
print("所有值：")
for value in my_dict.values():
    print(value)

第三部分：元组

创建元组

编写程序创建一个名为my_tuple的元组，其中包含以下元素：1, 2, 3, 4, 5
访问元组元素

编写程序输出`my_tuple`中第三个元素的值。

3. 元组切片操作

    编写程序使用切片操作输出`my_tuple`中第二到第四个元素的值。
  4. 元组方法

编写程序使用`index()`方法输出`my_tuple`中元素`4`的索引位置，使用`count()`方法输出`my_tuple`中元素`2`的出现次数。

my_tuple = (1, 2, 3, 4, 5)
print(my_tuple)
print(my_tuple[2])
print(my_tuple[1:4])
# 使用index()方法输出元素4的索引位置
print("元素4的索引位置：", my_tuple.index(4))
 
# 使用count()方法输出元素2的出现次数
print("元素2的出现次数：", my_tuple.count(2))

第四部分：集合

创建集合

编写程序创建一个名为my_set的集合，其中包含以下元素：1, 2, 3, 4, 5
访问集合元素

编写程序使用循环输出my_set中的所有元素。
添加元素

编写程序向my_set中添加一个元素6，并输出添加后的my_set。
删除元素

编写程序删除my_set中元素3，并输出删除后的my_set。
集合方法

编写程序使用union()方法和intersection()方法分别求出两个集合{1, 2, 3}和{3, 4, 5}的并集和交集。
```
my_set = {1, 2, 3, 4, 5}
print(my_set)
for element in my_set:
    print(element)
# 使用add()方法向集合中添加元素6
my_set.add(6)
 
# 输出添加后的集合
print(my_set)
# 使用remove()方法删除集合中的元素3
my_set.remove(3)
 
# 输出删除后的集合
print(my_set)
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
 
# 使用union()方法求出两个集合的并集
union_set = set1.union(set2)
 
# 使用intersection()方法求出两个集合的交集
intersection_set = set1.intersection(set2)
 
# 输出并集和交集
print("两个集合的并集为：", union_set)
print("两个集合的交集为：", intersection_set)
```
实验总结：
本实验介绍了Python中的四种常用数据类型：列表、字典、元组和集合，以及它们的基本操作、特点和用途。
列表是Python中最常用的数据类型之一，它是一个有序的集合，可以存储任意类型的数据，包括数字、字符串、列表等。列表用方括号[]表示，每个元素之间用逗号隔开。基本操作：创建列表，访问元素，切片操作，添加元素，插入元素，删除元素，修改元素
特点：列表是可变的数据类型，可以随时添加、删除、修改元素；列表支持切片操作，可以快速获取、复制一部分元素；列表可以嵌套，即一个列表中可以包含另一个列表
用途：存储一组有序的数据；用于迭代，遍历列表中的所有元素；用于排序、查找等操作
字典是Python中另一个常用的数据类型，它是一种无序的集合，用键值对的方式存储数据。字典用花括号{}表示，每个键值对之间用逗号隔开。
基本操作：创建字典，访问元素，添加元素，删除元素，修改元素，获取所有键，获取所有值
特点：字典是可变的数据类型，可以随时添加、删除、修改键值对；字典是无序的，无法通过下标访问元素，只能通过键来访问；字典的键必须是唯一的，值可以重复
用途：存储一些相关联的数据，如学生信息、员工信息等；用于快速查找、更新数据；用于统计、计数等操作
元组是Python中另一种常用的数据类型，它是一个有序的不可变序列，可以存储任意类型的数据，包括数字、字符串、元组等。元组用圆括号()表示，每个元素之间用逗号隔开。基本操作：创建元组，访问元素，切片操作
特点：元组是不可变的数据类型，一旦创建，就无法添加、删除、修改元素；元组支持切片操作，可以快速获取、复制一部分元素；元组可以嵌套，即一个元组中可以包含另一个元组
用途：作为函数的参数或返回值，不可变的元组在函数传递中更加安全，存储一组常量数据，如坐标、颜色、星期等
集合是Python中另一种常用的数据类型，它是一个无序的不重复元素序列。集合用花括号{}表示，每个元素之间用逗号隔开。
基本操作：创建集合，添加元素，删除元素，交集操作，并集操作，差集操作
特点：集合中的元素不重复，可以去除重复的元素；集合是无序的，无法通过下标访问元素，只能通过循环遍历或集合操作来访问；集合支持集合操作，如交集、并集、差集等，方便进行数据的处理和比较
用途：去重，将包含重复元素的列表或元组转换为集合，可以快速去除重复元素；数据处理，如求交集、并集、差集等操作，方便进行数据的处理和比较；集合运算，如求子集、超集、相等操作，方便进行数据的比较和判断
总之，四种数据类型都是Python中非常重要的基本数据类型，掌握它们的基本操作和用途对于Python编程非常重要。在实践中，灵活地运用这些数据类型可以大大提高编程效率和代码质量。