В этой статье мы изучим полиморфизм, разные типы полиморфизма и рассмотрим на примерах как мы можем реализовать полиморфизм в Python.
Полиморфизм — очень важная идея в программировании. Она заключается в использовании единственной сущности(метод, оператор или объект) для представления различных типов в различных сценариях использования.
Давайте посмотрим на пример:
Для целочисленного типа данных оператор + используется чтобы сложить операнды.
num1 = 1
num2 = 2
print(num1 + num2)
Итак, программа выведет на экран 3.
Подобным образом оператор + для строк используется для конкатенации.
str1 = "Python"
str2 = "Programming"
print(str1+" "+str2)
В результате будет выведено Python Programming.
Здесь мы можем увидеть единственный оператор + выполняющий разные операции для различных типов данных. Это один из самых простых примеров полиморфизма в Python.
Одна из таких функций — len(). Она может принимать различные типы данных. Давайте посмотрим на примере, как это работает.
print(len(["Python", "Java", "C"]))
print(len({"Name": "John", "Address": "Nepal"}))
Вывод:
9
3
2
Здесь мы можем увидеть, что различные типы данных, такие как строка, список, кортеж, множество и словарь могут работать с функцией len(). Однако, мы можем увидеть, что она возвращает специфичную для каждого типа данных информацию.
Полиморфизм функции len()
Чтобы узнать больше об ООП в Python, посетите эту статью: Python Object-Oriented Programming.
Мы можем использовать идею полиморфизма для методов класса, так как разные классы в Python могут иметь методы с одинаковым именем.
Позже мы сможем обобщить вызов этих методов, игнорируя объект, с которым мы работаем. Давайте взглянем на пример:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def info(self):
print(f"I am a cat. My name is {self.name}. I am {self.age} years old.")
def make_sound(self):
print("Meow")
class Dog:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def info(self):
print(f"I am a dog. My name is {self.name}. I am {self.age} years old.")
def make_sound(self):
print("Bark")
cat1 = Cat("Kitty", 2.5)
dog1 = Dog("Fluffy", 4)
for animal in (cat1, dog1):
animal.make_sound()
animal.info()
animal.make_sound()
Вывод:
Meow
I am a cat. My name is Kitty. I am 2.5 years old.
Meow
Bark
I am a dog. My name is Fluffy. I am 4 years old.
Bark
Здесь мы создали два класса Cat и Dog. У них похожая структура и они имеют методы с одними и теми же именами info() и make_sound().
Однако, заметьте, что мы не создавали общего класса-родителя и не соединяли классы вместе каким-либо другим способом. Даже если мы можем упаковать два разных объекта в кортеж и итерировать по нему, мы будем использовать общую переменную animal. Это возможно благодаря полиморфизму.
Полиморфизм позволяет нам иметь доступ к этим переопределённым методам и атрибутам, которые имеют то же самое имя, что и в родительском классе.
Давайте рассмотрим пример:
class Shape:
def __init__(self, name):
self.name = name
def area(self):
pass
def fact(self):
return "I am a two-dimensional shape."
def __str__(self):
return self.name
class Square(Shape):
def __init__(self, length):
super().__init__("Square")
self.length = length
def area(self):
return self.length**2
def fact(self):
return "Squares have each angle equal to 90 degrees."
class Circle(Shape):
def __init__(self, radius):
super().__init__("Circle")
self.radius = radius
def area(self):
return pi*self.radius**2
a = Square(4)
b = Circle(7)
print(b)
print(b.fact())
print(a.fact())
print(b.area())
Вывод:
Circle
I am a two-dimensional shape.
Squares have each angle equal to 90 degrees.
153.93804002589985
Здесь мы можем увидеть, что такие методы как __str__(), которые не были переопределены в дочерних классах, используются из родительского класса.
Благодаря полиморфизму интерпретатор питона автоматически распознаёт, что метод fact() для объекта a(класса Square) переопределён. И использует тот, который определён в дочернем классе.
С другой стороны, так как метод fact() для объекта b не переопределён, то используется метод с таким именем из родительского класса(Shape).
Полиморфизм на примере дочерних и родительских классов в питоне
Заметьте, что перегрузка методов(method overloading) — создание методов с одним и тем же именем, но с разными типами аргументов не поддерживается в питоне.
Источник статьи: https://habr.com/ru/post/552922/
Что такое полиморфизм?
В буквальном значении полиморфизм означает множество форм.Полиморфизм — очень важная идея в программировании. Она заключается в использовании единственной сущности(метод, оператор или объект) для представления различных типов в различных сценариях использования.
Давайте посмотрим на пример:
Пример 1: полиморфизм оператора сложения
Мы знаем, что оператор + часто используется в программах на Python. Но он не имеет единственного использования.Для целочисленного типа данных оператор + используется чтобы сложить операнды.
num1 = 1
num2 = 2
print(num1 + num2)
Итак, программа выведет на экран 3.
Подобным образом оператор + для строк используется для конкатенации.
str1 = "Python"
str2 = "Programming"
print(str1+" "+str2)
В результате будет выведено Python Programming.
Здесь мы можем увидеть единственный оператор + выполняющий разные операции для различных типов данных. Это один из самых простых примеров полиморфизма в Python.
Полиморфизм функций
В Python есть некоторые функции, которые могут принимать аргументы разных типов.Одна из таких функций — len(). Она может принимать различные типы данных. Давайте посмотрим на примере, как это работает.
Пример 2: полиморфизм на примере функции len()
print(len("Programiz"))print(len(["Python", "Java", "C"]))
print(len({"Name": "John", "Address": "Nepal"}))
Вывод:
9
3
2
Здесь мы можем увидеть, что различные типы данных, такие как строка, список, кортеж, множество и словарь могут работать с функцией len(). Однако, мы можем увидеть, что она возвращает специфичную для каждого типа данных информацию.
Полиморфизм в классах
Полиморфизм — очень важная идея в объектно-ориентированном программировании.Чтобы узнать больше об ООП в Python, посетите эту статью: Python Object-Oriented Programming.
Мы можем использовать идею полиморфизма для методов класса, так как разные классы в Python могут иметь методы с одинаковым именем.
Позже мы сможем обобщить вызов этих методов, игнорируя объект, с которым мы работаем. Давайте взглянем на пример:
Пример 3: полиморфизм в методах класса
class Cat:def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def info(self):
print(f"I am a cat. My name is {self.name}. I am {self.age} years old.")
def make_sound(self):
print("Meow")
class Dog:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def info(self):
print(f"I am a dog. My name is {self.name}. I am {self.age} years old.")
def make_sound(self):
print("Bark")
cat1 = Cat("Kitty", 2.5)
dog1 = Dog("Fluffy", 4)
for animal in (cat1, dog1):
animal.make_sound()
animal.info()
animal.make_sound()
Вывод:
Meow
I am a cat. My name is Kitty. I am 2.5 years old.
Meow
Bark
I am a dog. My name is Fluffy. I am 4 years old.
Bark
Здесь мы создали два класса Cat и Dog. У них похожая структура и они имеют методы с одними и теми же именами info() и make_sound().
Однако, заметьте, что мы не создавали общего класса-родителя и не соединяли классы вместе каким-либо другим способом. Даже если мы можем упаковать два разных объекта в кортеж и итерировать по нему, мы будем использовать общую переменную animal. Это возможно благодаря полиморфизму.
Полиморфизм и наследование
Как и в других языках программирования, в Python дочерние классы могут наследовать методы и атрибуты родительского класса. Мы можем переопределить некоторые методы и атрибуты специально для того, чтобы они соответствовали дочернему классу, и это поведение нам известно как переопределение метода(method overriding).Полиморфизм позволяет нам иметь доступ к этим переопределённым методам и атрибутам, которые имеют то же самое имя, что и в родительском классе.
Давайте рассмотрим пример:
Пример 4: переопределение метода
from math import piclass Shape:
def __init__(self, name):
self.name = name
def area(self):
pass
def fact(self):
return "I am a two-dimensional shape."
def __str__(self):
return self.name
class Square(Shape):
def __init__(self, length):
super().__init__("Square")
self.length = length
def area(self):
return self.length**2
def fact(self):
return "Squares have each angle equal to 90 degrees."
class Circle(Shape):
def __init__(self, radius):
super().__init__("Circle")
self.radius = radius
def area(self):
return pi*self.radius**2
a = Square(4)
b = Circle(7)
print(b)
print(b.fact())
print(a.fact())
print(b.area())
Вывод:
Circle
I am a two-dimensional shape.
Squares have each angle equal to 90 degrees.
153.93804002589985
Здесь мы можем увидеть, что такие методы как __str__(), которые не были переопределены в дочерних классах, используются из родительского класса.
Благодаря полиморфизму интерпретатор питона автоматически распознаёт, что метод fact() для объекта a(класса Square) переопределён. И использует тот, который определён в дочернем классе.
С другой стороны, так как метод fact() для объекта b не переопределён, то используется метод с таким именем из родительского класса(Shape).
Заметьте, что перегрузка методов(method overloading) — создание методов с одним и тем же именем, но с разными типами аргументов не поддерживается в питоне.
Источник статьи: https://habr.com/ru/post/552922/