Python类的继承与多态详细介绍

Python是一门面向对象的编程语言，类的继承和多态是面向对象编程的两个重要特性。在Python中，类的继承可以让一个类“继承”另一个类的属性和方法，而多态则让不同的子类对象可以调用相同的父类方法，并产生不同的结果。

类的继承

在Python中，可以通过在类定义时使用括号指定继承哪个父类来实现类的继承。例如：

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

class Cat(Animal):
    def meow(self):
        print('Meow!')

class Dog(Animal):
    def bark(self):
        print('Woof!')

my_cat = Cat('Kitty')
print(my_cat.name) # 输出：Kitty
my_cat.meow() # 输出：Meow!

在上面的例子中，我们定义了一个Animal类和两个子类Cat和Dog。Cat和Dog都继承了Animal的属性和方法，Cat还扩展了一个meow方法，Dog扩展了一个bark方法。

多态

多态让不同的子类对象可以调用相同的父类方法，并产生不同的结果。例如：

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def speak(self):
        raise NotImplementedError('Please implement this method in the subclass.')

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        return 'Meow!'

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return 'Woof!'

animals = [Cat('Kitty'), Dog('Fido')]
for animal in animals:
    print(animal.name + ' says ' + animal.speak())

在这个例子中，我们定义了一个Animal类，它有一个speak方法，但是这个方法并没有实现，而是抛出了一个NotImplementedError异常，因为我们希望子类必须覆盖它。然后我们定义了两个子类Cat和Dog，它们分别覆盖了speak方法，返回不同的结果。最后，我们创建了一个包含两个Animal子类对象的列表，然后遍历这个列表并调用每个对象的speak方法，产生不同的结果。

示例1

class Shape:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def draw(self):
        raise NotImplementedError('Please implement this method in the subclass.')

class Square(Shape):
    def draw(self):
        print('Drawing a square at ({}, {}).'.format(self.x, self.y))

class Circle(Shape):
    def draw(self):
        print('Drawing a circle at ({}, {}).'.format(self.x, self.y))

shapes = [Square(0, 0), Circle(10, 10), Square(20, 20)]
for shape in shapes:
    shape.draw()

在这个例子中，我们定义了一个Shape类，它有一个draw方法，但是这个方法并没有实现，而是抛出了一个NotImplementedError异常。然后我们定义了两个子类Square和Circle，它们覆盖了draw方法。最后，我们创建了一个包含两个Shape子类对象的列表，然后遍历这个列表并调用每个对象的draw方法，Circle和Square分别产生了不同的结果。

示例2

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def speak(self):
        raise NotImplementedError('Please implement this method in the subclass.')

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        return 'Meow!'

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return 'Woof!'

class Mouse(Animal):
    pass

animals = [Cat('Kitty'), Dog('Fido'), Mouse('Jerry')]
for animal in animals:
    print(animal.name + ' says ' + animal.speak())

在这个例子中，我们定义了一个Animal类，它有一个speak方法，但是这个方法并没有实现，而是抛出了一个NotImplementedError异常，因为我们希望子类必须覆盖它。然后我们定义了两个子类Cat和Dog，它们分别覆盖了speak方法，返回不同的结果。我们还定义了一个Mouse类，它没有覆盖speak方法，所以它会使用父类的方法。最后，我们创建了一个包含三种不同Animal子类对象的列表，然后遍历这个列表并调用每个对象的speak方法，产生不同的结果。