Полиморфизм

Как выглядит животное?
- Уже успели ответить? На самом деле, ответа на этот вопрос нет, так как для ответа требуется уточнить, какое именно животное. Получается, что понятие "животное" - абстрактное.

Как выглядит геометрическая фигура?
- Уже успели ответить? Я думаю, что нет, ведь здесь то же требуется уточнение, о какой именно геометрической фигуре идёт речь. Получается, что понятие "геометрическая фигура" - абстрактное.

Полиморфизм — это один из ключевых принципов объектно-ориентированного программирования (ООП), который позволяет объектам разных классов использовать методы с одинаковыми именами, но разной реализацией. Полиморфизм делает код более гибким и удобным для расширения.

Основы полиморфизма

Полиморфизм позволяет работать с объектами разных классов через единый интерфейс. Это означает, что методы с одинаковыми именами могут выполнять разные действия в зависимости от класса объекта.

Пример полиморфизма:

Рассмотрим пример, где классы Dog и Cat имеют метод speak, но реализуют его по-разному.

class Dog: def speak(self): return "Гав-гав!" class Cat: def speak(self): return "Мяу-мяу!"

Использование полиморфизма:

Мы можем вызывать метод speak для объектов разных классов, и каждый объект будет выполнять свою реализацию метода.

dog = Dog() cat = Cat() print(dog.speak()) # Вывод: Гав-гав! print(cat.speak()) # Вывод: Мяу-мяу!

Полиморфизм и наследование

Полиморфизм часто используется вместе с наследованием. Дочерние классы могут переопределять методы родительского класса, чтобы изменить их поведение.

Пример с наследованием:

Рассмотрим класс Animal с методом speak, который переопределяется в дочерних классах Dog и Cat.

class Animal: def speak(self): return "Издает звук." class Dog(Animal): def speak(self): return "Гав-гав!" class Cat(Animal): def speak(self): return "Мяу-мяу!"! # Использование полиморфизма animals = [Dog(), Cat()] for animal in animals: print(animal.speak())

Вывод

Гав-гав!
Мяу-мяу!

Полиморфизм и абстрактные методы

Абстрактные методы — это методы, которые объявлены в родительском классе, но не имеют реализации. Они должны быть переопределены в дочерних классах. В Python абстрактные методы можно реализовать с помощью модуля abc (Abstract Base Classes).

Пример с абстрактными методами:

Создадим абстрактный класс Shape с методом area, который должен быть переопределен в дочерних классах.

from abc import ABC, abstractmethod class Shape(ABC): @abstractmethod def area(self): pass class Rectangle(Shape): def __init__(self, width, height): self.width = width self.height = height def area(self): return self.width * self.height class Circle(Shape): def __init__(self, radius): self.radius = radius def area(self): return 3.14 * self.radius ** 2

Использование полиморфизма:

Мы можем вызывать метод area для объектов разных классов, и каждый объект будет выполнять свою реализацию метода.

shapes = [Rectangle(10, 20), Circle(5)] for shape in shapes: print(f"Площадь: {shape.area()}")

Вывод

Площадь: 200
Площадь: 78.5

Полиморфизм и duck typing

В Python полиморфизм часто реализуется через duck typing (утиную типизацию). Это означает, что если объект имеет нужный метод, его можно использовать, даже если он не принадлежит определенному классу.

Пример duck typing:

Рассмотрим функцию, которая работает с объектами, имеющими метод speak.

def make_sound(animal): print(animal.speak()) class Dog: def speak(self): return "Гав-гав!" class Cat: def speak(self): return "Мяу-мяу!" class Car: def speak(self): return "Бип-бип!" # Мы можем передавать в функцию объекты разных классов, # если они имеют метод speak. make_sound(Dog()) # Вывод: Гав-гав! make_sound(Cat()) # Вывод: Мяу-мяу! make_sound(Car()) # Вывод: Бип-бип!

Преимущества полиморфизма

Гибкость: Позволяет работать с объектами разных классов через единый интерфейс.
Расширяемость: Новые классы могут быть добавлены без изменения существующего кода.
Упрощение кода: Уменьшает дублирование кода и делает его более читаемым.

Полиморфизм — это мощный инструмент в ООП, который позволяет объектам разных классов использовать методы с одинаковыми именами, но разной реализацией.
В Python полиморфизм реализуется через наследование, абстрактные методы и duck typing.

Наследование

Инкапсуляция

1. История создания Python 2. Установка интерпретатора Python и IDE 3. Hello world 4. Переменные и типы данных 5. Операторы 6. Взаимодействие с пользователем 7. Условные конструкции 8. Циклы 9. Списки и строки 10. Функции 11. Декораторы 12. Рекурсия 13. Списки 14. Словари 15. Кортежи 16. Множества 17. Основы ООП 18. Конструкторы и деструкторы 19. Наследование 20. Полиморфизм 21. Инкапсуляция 22. Методы работы со строками 23. Форматирование строк 24. Регулярные выражения 25. Пакетный менеджер pip 26. Обработка ошибок и исключений 27. Генераторы и итераторы 28. Асинхронное программирование 29. Многопоточность 30. Многопроцессорность