Python与数据结构：列表、元组、字典、集合

# 第一章：Python基础知识回顾

## 1.1 Python基础语法

Python是一种高级的、解释型的、面向对象的编程语言。它拥有简洁的语法和丰富的库，广泛应用于数据分析、科学计算、网络开发等领域。

以下是一些Python的基础语法：

### 注释

Python中的注释以`#`开头，用于解释代码的作用或逻辑。

例子：

# 这是一个注释
print("Hello World")

### 缩进

Python使用缩进来表示代码块，通常使用4个空格或一个制表符来缩进。

例子：

if 5 > 2:
    print("5 大于 2")

### 变量

在Python中，变量用于存储数据。变量名可以是字母、数字或下划线的任意组合，但不能以数字开头。

例子：

x = 5
y = "Hello"

### 数据类型

Python中常见的数据类型包括整数、浮点数、字符串、布尔值等。

例子：

x = 5  # 整数
y = 3.14  # 浮点数
name = "John"  # 字符串
is_true = True  # 布尔值

### 控制流程和循环

Python中的控制流程和循环语句用于控制程序的执行流程，常见的有条件语句(`if-else`)和循环语句(`for`和`while`)。

例子：

# 条件语句
if x > 0:
    print("x 是正数")
else:
    print("x 是负数")

# 循环语句
for i in range(5):
    print(i)

while x > 0:
    print(x)
    x -= 1

### 函数和模块

函数是一段可以重复使用的代码块，模块是包含函数和变量的文件。Python提供了丰富的内置函数和模块，同时也支持自定义函数和模块。

例子：

# 内置函数
print("Hello World")

# 自定义函数
def say_hello(name):
    print("Hello, " + name)

say_hello("John")

# 模块
import math
print(math.pi)

## 第二章：列表(List)的使用

列表是Python中最常用的数据结构之一，也是一种有序的可变容器。在这一章中，我们将深入了解列表的使用方法和常见技巧。

### 2.1 列表的定义及基本操作

列表可以通过将元素用逗号分隔并用方括号括起来来定义。例如：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

列表中的元素可以是任意数据类型，包括数字、字符串、布尔值等。我们可以使用索引来访问列表中的元素，索引从0开始。例如，要访问列表中的第一个元素，使用索引0：

print(numbers[0])  # 输出：1

列表也支持负数索引。例如，要访问列表中的最后一个元素，使用索引-1：

print(numbers[-1])  # 输出：5

除了通过索引访问，我们还可以通过切片操作获取列表的子集。切片操作使用冒号来指定起始索引和结束索引。例如，要获取列表中的前三个元素，可以使用切片操作：

print(numbers[0:3])  # 输出：[1, 2, 3]

### 2.2 列表的遍历与切片

遍历列表是常见的操作，可以使用for循环遍历列表中的每一个元素。例如，我们可以遍历列表中的数字，并打印每个数字：

for num in numbers:
    print(num)

除了遍历整个列表，有时我们只想遍历列表的一部分。这时可以使用切片操作来获取列表的子集，并使用for循环进行遍历。例如，要遍历列表中的前三个元素：

for num in numbers[0:3]:
    print(num)

### 2.3 列表的方法与常用技巧

列表提供了很多有用的方法来操作和修改列表。以下是一些常用的列表方法：

- `append()`：在列表末尾添加一个元素
- `extend()`：在列表末尾添加另一个列表的所有元素
- `insert()`：在指定位置插入一个元素
- `remove()`：删除列表中的指定元素
- `pop()`：删除并返回列表中的指定位置的元素
- `index()`：返回列表中指定元素的索引
- `count()`：返回列表中指定元素的数量
- `sort()`：对列表进行排序
- `reverse()`：将列表中的元素反向排序

除了常用的方法，还有一些常见的列表技巧，例如列表推导式、使用enumerate()函数获取元素索引等。

### 2.4 实例分析：使用列表处理数据

通过一个实例来展示列表的应用。假设我们有一个学生成绩表，每个学生的姓名和成绩都存储在一个列表中，我们希望计算出学生的平均成绩。

scores = [["Alice", 85], ["Bob", 92], ["Charlie", 78], ["Dav