用python构建倒排索引，基于倒排索引实现关键字搜索。具体要求：输入一个单词，依据倒排索引查找并输出包含该单词的文档。.给出全部代码

以下是基于Python构建倒排索引并实现关键字搜索的代码：

import os
import re
import json

# 读取文件，返回文件内容
def read_file(file_path):
    with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as f:
        content = f.read()
    return content

# 处理文件内容，返回单词列表
def process_content(content):
    # 将所有非字母字符替换为空格，转换为小写
    content = re.sub(r'[^a-zA-Z]', ' ', content).lower()
    # 将连续多个空格替换为一个空格
    content = re.sub(r'\s+', ' ', content)
    # 将字符串按空格分割为单词列表
    words = content.strip().split(' ')
    return words

# 构建倒排索引
def build_index(dir_path):
    # 创建空字典
    index = {}
    # 遍历目录下的所有文件
    for filename in os.listdir(dir_path):
        file_path = os.path.join(dir_path, filename)
        if os.path.isfile(file_path):
            # 读取文件内容
            content = read_file(file_path)
            # 处理文件内容，得到单词列表
            words = process_content(content)
            # 遍历单词列表，将每个单词添加到倒排索引中
            for word in set(words):
                if word not in index:
                    index[word] = []
                index[word].append(filename)
    return index

# 保存倒排索引
def save_index(index, file_path):
    with open(file_path, 'w', encoding='utf-8') as f:
        json.dump(index, f)

# 加载倒排索引
def load_index(file_path):
    with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as f:
        index = json.load(f)
    return index

# 查找包含指定单词的文件
def search_word(word, index):
    if word in index:
        return index[word]
    else:
        return []

# 主函数
def main():
    dir_path = 'data'  # 数据目录
    index_file = 'index.json'  # 倒排索引文件
    # 如果倒排索引文件不存在，则创建
    if not os.path.exists(index_file):
        # 构建倒排索引
        index = build_index(dir_path)
        # 保存倒排索引
        save_index(index, index_file)
    else:
        # 加载倒排索引
        index = load_index(index_file)
    # 输入关键字
    word = input('请输入关键字：')
    # 查找包含指定单词的文件
    files = search_word(word, index)
    # 打印结果
    print('包含关键字“{}”的文件有：'.format(word))
    for file in files:
        print(file)

if __name__ == '__main__':
    main()

注意事项：

1. 本代码需要在Python3环境下运行。
2. 数据目录中的每个文件应该是一个文本文件，文件名可以是任意字符串。
3. 倒排索引文件使用JSON格式保存，文件名默认为“index.json”，可以在代码中修改。
4. 运行代码后，会提示输入关键字，输入后会输出包含该关键字的文件名。如果没有包含该关键字的文件，则输出空列表。