结构体与联合体：组织与管理数据

# 1. 理解结构体和联合体

## 1.1 什么是结构体？
结构体是一种用户自定义的数据类型，它将不同类型的数据成员组织在一起，以便更方便地管理和使用。结构体可以包含各种数据类型，如整数、浮点数、字符、指针等。

## 1.2 结构体的定义和基本用法
结构体的定义使用关键字`struct`，后面跟着结构体名和大括号，大括号内是结构体的成员列表。在使用结构体之前，需要先定义它。

struct Person {
    char name[20];
    int age;
    float height;
};

结构体的用法包括声明结构体变量、访问结构体成员、初始化结构体等。

struct Person p1; // 声明结构体变量
p1.age = 20; // 访问结构体成员
struct Person p2 = {"Tom", 25, 180.5}; // 初始化结构体

## 1.3 什么是联合体？
联合体是一种特殊的数据类型，它允许在同一内存空间中存储不同类型的数据。联合体的成员共享内存，同一时间只能存储一个成员的值。

## 1.4 联合体和结构体的区别
结构体将不同类型的数据成员组织在一起，每个成员都占据独立的内存空间。而联合体只能同时存储一个成员的值，所有成员共享同一块内存空间。结构体适用于组织复杂数据，而联合体适用于节省内存。

# 2. 结构体的应用

结构体是一种用户自定义的数据类型，可以用来组织和管理复杂的数据。它可以将多个不同类型的变量组合在一起，并为这些变量定义一个名字，方便对其进行统一的管理和操作。

### 2.1 结构体在数据管理中的作用
结构体在数据管理中起到了很重要的作用。通过结构体，我们可以将相关的数据打包在一起，形成一个新的数据类型，这样有助于提高程序的可读性和维护性。

### 2.2 使用结构体组织复杂数据
结构体适合用来组织和管理复杂的数据。例如，我们可以使用结构体来定义一个学生的信息，包括姓名、年龄、性别等字段。通过定义一个学生类型的结构体，我们可以很方便地创建和管理多个学生对象。

在Python中，我们可以使用`namedtuple`或者自定义类的方式来实现结构体的功能。下面是一个使用`namedtuple`的例子：

from collections import namedtuple

# 定义一个学生类型的结构体
Student = namedtuple('Student', ['name', 'age', 'gender'])

# 创建一个学生对象
student1 = Student('Tom', 18, 'Male')

# 打印学生对象的信息
print(student1.name)   # 输出：Tom
print(student1.age)    # 输出：18
print(student1.gender) # 输出：Male

### 2.3 结构体的嵌套和指针运用
结构体可以进行嵌套，即在一个结构体中包含另一个结构体作为成员变量。这样可以构建出更复杂的数据结构，以满足不同的需求。另外，通过使用指针，我们可以方便地对结构体进行操作和传递，提高程序的执行效率。

以下是一个使用结构体嵌套和指针运用的示例代码：

class Person {
    String name;
    int age;
}

class Company {
    String companyName;
    Person[] employees;
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个公司对象
        Company company = new Company();
        company.companyName = "ABC Company";

        // 创建员工对象
        Person employee1 = new Person();
        employee1.name = "Tom";
        employee1.age = 25;

        Person employee2 = new Person();
        employee2.name = "Alice";
        employee2.age = 28;

        // 将员工对象加入公司对象的员工数组中
        company.employees = new Person[]{employee1, employee2};

        // 打印公司名和员工信息
        System.out.println("Company Name: " + company.companyName);
        for (Person employee : company.employees) {
            System.out.println("Employee Name: " + employee.name);
            System.out.println("