что такое полиморфизм в python

Полиморфизм в Python

В этой статье мы изучим полиморфизм, разные типы полиморфизма и рассмотрим на примерах как мы можем реализовать полиморфизм в Python.

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.

Подобным образом оператор + для строк используется для конкатенации.

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.

Пример 2: полиморфизм на примере функции len()

Вывод:

Полиморфизм функции len()

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

Вывод:

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

Вывод:

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

Полиморфизм в объектно-ориентированном программировании – это возможность обработки разных типов данных, т.е. принадлежащих к разным классам, с помощью «одно и той же» функции, или метода. На самом деле одинаковым является только имя метода, его исходный код зависит от класса. Кроме того, результаты работы одноименных методов могут существенно различаться. Поэтому в данном контексте под полиморфизмом понимается множество форм одного и того же слова – имени метода.

Например, два разных класса содержат метод total, однако инструкции каждого предусматривают совершенно разные операции. Так в классе T1 – это прибавление 10 к аргументу, в T2 – подсчет длины строки символов. В зависимости от того, к объекту какого класса применяется метод total, выполняются те или иные инструкции:

Мы уже наблюдали полиморфизм между классами, связанными наследованием. У каждого может быть свой метод __init__() или square() или какой-нибудь другой. Какой именно из методов square() вызывается, и что он делает, зависит от принадлежности объекта к тому или иному классу.

Однако классы не обязательно должны быть связанны наследованием. Полиморфизм как один из ключевых элементов ООП существует независимо от наследования. Классы могут быть не родственными, но иметь одинаковые методы, как в примере выше.

Полиморфизм дает возможность реализовывать так называемые единые интерфейсы для объектов различных классов. Например, разные классы могут предусматривать различный способ вывода той или иной информации объектов. Однако одинаковое название метода вывода позволит не запутать программу, сделать код более ясным.

Рассмотрим пример полиморфизма на еще одном методе, который перегружает функцию print().

Если вы создадите объект собственного класса, а потом попробуете вывести его на экран, то получите информацию о классе объекта и его адрес в памяти. Такое поведение функции print() по-умолчанию по отношению к пользовательским классам запрограммировано на самом верхнем уровне иерархии, где-то в суперклассе, от которого неявно наследуются все остальные:

Если же мы хотим, чтобы, когда объект передается функции print(), выводилась какая-нибудь другая более полезная информация, то в класс надо добавить специальный метод str(). Этот метод должен обязательно возвращать строку, которую будет выводить функция print():

Какую именно строку возвращает метод str(), дело десятое. Он вполне может строить квадратик из символов:

Полиморфизм является еще одним базовым аспектом объектно-ориентированного программирования и предполагает способность к изменению функционала, унаследованного от базового класса.

Например, пусть у нас будет следующая иерархия классов:

В производном классе Employee, который представляет служащего, определяется свой конструктор. Так как нам надо устанавливать при создании объекта еще и компанию, где работает сотрудник. Для этого конструктор принимает четыре параметра: стандартный параметр self, параметры name и age и параметр company.

В самом конструкторе Employee вызывается конструктор базового класса Person. Обращение к методам базового класса имеет следующий синтаксис:

Похожим образом определен класс Student, представляющий студента. Он также переопределяет конструктор и метод display_info за тем исключением, что вместо в методе display_info не вызывается версия этого метода из базового класса.

В основной части программы создается список из трех объектов Person, в котором два объекта также представляют классы Employee и Student. И в цикле этот список перебирается, и для каждого объекта в списке вызывается метод display_info. На этапе выполнения программы Python учитывает иерархию наследования и выбирает нужную версию метода display_info() для каждого объекта. В итоге мы получим следующий консольный вывод:

# Проверка типа объекта

При работе с объектами бывает необходимо в зависимости от их типа выполнить те или иные операции. И с помощью встроенной функции isinstance() мы можем проверить тип объекта. Эта функция принимает два параметра:

# Упражнения

Написать класс стол который принимает параметры: высота, ширина, высота, тип (круглый или квадратный).

Написать два класса «круглый стол» и «прямоугольный стол» на следующих основной класс «Стол». И добавить в новые классы методы расчёта площади столешницы по соответствующим формулам.

Написать один класс «Стол» включающим поле «форма столешницы» с методом «площадь столешницы», который вычисляет площадь в зависимости от выбранной формы.

Написать интерфейс программы для столов содержащий, используя генерацию интерфейса:

Источник

Полиморфизм в Python 3

Сегодня вы узнаете что такое полиморфизм, о различных типах полиморфизма и о том, как мы можем реализовать их в Python с помощью реальных примеров.

Введение

Буквальное значение полиморфизма — это условие возникновения различных форм.

Полиморфизм — очень важное понятие в программировании. Это относится к использованию сущности одного типа (метода, оператора или объекта) для представления различных типов в различных сценариях.

Давайте рассмотрим первый пример — полиморфизм в операторе сложения.

Мы знаем, что оператор + широко используется в программах Python. Но у него нет единственного метода использования.

Для целочисленных типов данных оператор + используется для выполнения операции арифметического сложения.

Аналогично, для строковых типов данных оператор + используется для выполнения конкатенации:

Здесь мы видим, что один и тот же оператор + использовался для выполнения различных операций для отличающихся типов данных.

Эти примеры являются одними из самых простых проявлений полиморфизма в Python.

Полиморфизм функций

В Python есть некоторые функции, которые совместимы для работы с несколькими типами данных.

Одной из таких функций является функция len. Она может работать со многими типами данных в Python.

Давайте рассмотрим несколько примеров использования этой функции:

Здесь мы видим, что многие типы данных, такие как string, list, tuple, set и dictionary, могут работать с функцией len. Однако хочу отметить, что она возвращает конкретную информацию о конкретных типах данных.

Полиморфизм классов

Полиморфизм — очень важное понятие в объектно-ориентированном программировании.

Мы можем использовать концепцию полиморфизма при создании методов классов, поскольку Python позволяет разным классам иметь методы с одинаковыми именами.

Затем мы можем обобщить вызов этих методов, игнорируя объект, с которым мы работаем.

Давайте рассмотрим пример:

Здесь мы создали два класса: Cat и Dog. Они имеют схожую структуру и одинаковые имена методов status и say.

Обратите внимание, что я не создал общий суперкласс и не связал классы каким-либо образом. Даже теперь я могу упаковать эти два разных объекта в кортеж и перебирать его, используя общую переменную animal.

Это возможно благодаря полиморфизму!

Полиморфизм и наследование

Как и в других языках программирования, дочерние классы в Python также наследуют методы и атрибуты от родительского класса. Мы можем переопределить некоторые методы и атрибуты специально для того, чтобы они соответствовали дочернему классу, который известен как «Переопределение методов» (Method Overriding).

Полиморфизм позволяет мне получить доступ к этим переопределенным методам и атрибутам, которые имеют то же имя, что и родительский класс.

Давайте рассмотрим пример:

Здесь мы видим, что такие методы, как str, которые не были переопределены в дочерних классах, используются из родительского класса.

Из-за полиморфизма интерпретатор Python автоматически распознает, что метод info для объекта kvadrat (класс Square) переопределен. Таким образом, он использует тот, который определен в дочернем классе.

С другой стороны, поскольку метод info для объекта krug не переопределяется, он используется из родительского класса Shape.

Примечание: Method Overriding, способ создания нескольких методов с одинаковым именем, но разными аргументами, невозможен в Python.

Заключение

На этом урок по полиморфизму в Python окончен, надеюсь, что всё было понятно.

Источник

Полиморфизм в классах Python 3

Полиморфизм подразумевает возможность использовать один и тот же интерфейс для различных базовых элементов (таких как типы данных или классы). При этом функции могут использовать объекты разных классов.

В объектно-ориентированном программировании Python это значит, что конкретный объект, принадлежащий определенному классу, может быть использован таким же образом, как если бы он был другим объектом, принадлежащим другому классу.

Полиморфизм делает код гибким, такой код легко расширять и поддерживать.

Данное руководство научит вас применять полиморфизм в классах Python.

Что такое полиморфизм?

Полиморфизм – важная функция в определении классов Python. Она применяется тогда, когда у классов или подклассов есть общие методы. Таким образом, функции могут использовать объекты любого из этих полиморфных классов, не зная различий между классами.

Полиморфизм в Python основан на утиной типизации. Термин «утиная типизация» (также неявная типизация, или латентная типизация) произошёл от цитаты «Если это выглядит как утка, плавает как утка и крякает как утка, то это, возможно, и есть утка». Утиная типизация подразумевает определение пригодности объекта для конкретной цели. При использовании обычной типизации эта пригодность определяется типом объекта в отдельности, но в утиной типизации для этого используются методы и свойства рассматриваемого объекта. Иными словами, нужно проверить, крякает ли объект как утка, а не спрашивать, является ли объект уткой.

Если несколько классов содержат методы с одинаковыми именами, но реализуют их по-разному, эти классы являются полиморфными. Функция сможет оценить эти полиморфные методы, не зная, какой класс она вызывает.

Создание полиморфных классов

Для примера создайте пару классов и пару объектов. Чтобы у классов был общий интерфейс, создайте одноименные объекты с разной функциональностью.

Создайте файл polymorphic_fish.py и добавьте в него классы Shark и Clownfish с методами swim(), swim_backwards() и skeleton().

class Shark():
def swim(self):
print(«The shark is swimming.»)
def swim_backwards(self):
print(«The shark cannot swim backwards, but can sink backwards.»)
def skeleton(self):
print(«The shark’s skeleton is made of cartilage.»)
class Clownfish():
def swim(self):
print(«The clownfish is swimming.»)
def swim_backwards(self):
print(«The clownfish can swim backwards.»)
def skeleton(self):
print(«The clownfish’s skeleton is made of bone.»)

Классы Shark и Clownfish используют три одноименных метода с разной функциональностью.

На основе классов создайте объекты:

.
wally = Shark()
wally.skeleton()
casey = Clownfish()
casey.skeleton()

python polymorphic_fish.py
The shark’s skeleton is made of cartilage.
The clownfish’s skeleton is made of bone.

Итак, теперь у вас есть два объекта с общим интерфейсом.

Полиморфизм в методах классов

Чтобы посмотреть, как Python использует каждый из этих классов, создайте цикл for, который итерирует корсаж объектов. Затем можно вызвать методы, не указывая, к какому классу относится каждый из них. Достаточно просто указать, что такой метод существует.

.
wally = Shark()
casey = Clownfish()
for fish in (wally, casey):
fish.swim()
fish.swim_backwards()
fish.skeleton()

Теперь у вас есть два объекта, wally из класса Shark и casey из класса Clownfish. Цикл for итерирует методы swim(), swim_backwards() и skeleton() каждого объекта.

Запустите программу. Она выведет:

The shark is swimming.
The shark cannot swim backwards, but can sink backwards.
The shark’s skeleton is made of cartilage.
The clownfish is swimming.
The clownfish can swim backwards.
The clownfish’s skeleton is made of bone.

Цикл for сначала итерировал объект класса Shark, а затем объект класса Clownfish.

Как видите, Python использует эти методы, не зная точно, к какому классу относится каждый из них.

Полиморфизм в функциях

Также можно создать функцию для работы с объектами.

Создайте функцию in_the_pacific(), которая принимает объект fish. Несмотря на то, что объект называется fish, функция сможет принять любой существующий объект.

Вызовите методы swim(), каждый из которых определён в отдельном классе.

def in_the_pacific(fish):
fish.swim()

Создайте экземпляры классов Shark и Clownfish, если вы не сделали этого ранее. Так вы сможете вызывать их действия с помощью функции in_the_pacific().

.
def in_the_pacific(fish):
fish.swim()
wally = Shark()
casey = Clownfish()
in_the_pacific(wally)
in_the_pacific(casey)

При запуске программы вы получите такой вывод:

The shark is swimming.
The clownfish is swimming.

Несмотря на то, что в функции in_the_pacific() указан случайный объект fish, функция смогла правильно обработать классы.

Источник

Полиморфизм в Python

В этой статье мы изучим полиморфизм, разные типы полиморфизма и рассмотрим на примерах как мы можем реализовать полиморфизм в Python.

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.

Подобным образом оператор + для строк используется для конкатенации.

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.

Пример 2: полиморфизм на примере функции len()

Вывод:

Полиморфизм функции len()

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

Вывод:

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

Вывод:

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