Polymorphismus in Python verstehen

Der Artikel bietet eine ausführliche Erklärung des Polymorphismus in Python und hebt seine Rolle in der objektorientierten Programmierung hervor.

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Polymorphismus ist ein griechisches Wort, das Vielgestaltigkeit oder Vielgestaltigkeit bedeutet. Polymorphismus ist ein grundlegendes Konzept in der objektorientierten Programmierung (OOP). Python ist polymorph, was bedeutet, dass Objekte in Python die Fähigkeit haben, viele Formen anzunehmen. Mit einfachen Worten: Polymorphismus ermöglicht es uns, dieselbe Aktion auf viele verschiedene Arten auszuführen. (Vishal, 2021) Darüber hinaus ist in Python alles ein Objekt/eine Klasse. „Guido van Rossum hat die Sprache nach dem Prinzip „Alles erstklassig“ gestaltet. Er schrieb: „Eines meiner Ziele für Python war es, alle Objekte „erstklassig“ zu machen. Damit meinte ich, dass ich wollte, dass alle Objekte, die in der Sprache benannt werden können (z. B. Ganzzahlen, Zeichenfolgen, Funktionen, Klassen, Module, Methoden usw.), den gleichen Status haben.“ (Klein, 2022, 1. Objektorientierte Programmierung)

Um Polymorphismus zu verstehen, ist es wichtig, das Konzept der „Ententypisierung“ zu verstehen: „Wenn es wie eine Ente aussieht und wie eine Ente quakt, dann ist es wahrscheinlich eine Ente.“ In der Programmierung bedeutet dies, dass die Eignung eines Objekts durch das Vorhandensein bestimmter Methoden und Eigenschaften und nicht durch den tatsächlichen Typ des Objekts bestimmt wird. In Python ist Duck Typing das Konzept, durch das die „Eignung“ eines Objekts bestimmt wird das Vorhandensein bestimmter Methoden oder Attribute und nicht der tatsächliche Typ des Objekts. Mit anderen Worten bedeutet Polymorphismus in Python, dass ein einzelner Operator, eine einzelne Funktion oder eine einzelne Klassenmethode je nach Kontext mehrere Formen/Verhaltensweisen haben kann.

1. Operatorpolymorphismus
Oder die Überladung von Operatoren ermöglicht es einem Operator, je nach Operandentyp unterschiedliche Operationen auszuführen. (Jergenson, 2022)

Zum Beispiel:
Zwei ganze Zahlen

int_1 = 10
int_2 = 45
print(str(int_1 + int_2))
>>>
55

Zwei Saiten

str_1 = “10”
str_2 = “45”
print(str_1 + str_2)
>>>
1045

2. Funktionspolymorphismus
Integrierte Funktionen wie len() können auf mehrere Datentypen (z. B. Zeichenfolgen, Listen) einwirken und die für jeden Typ entsprechend gemessene Länge bereitstellen.

Zum Beispiel:

str_1 = "polymorphic"
print(str(len(str_1)))
>>>
11

my_lst = [1, 2, 3, 4, 5]
print(str(len(my_lst))
>>>
5

3. Klassenmethodenpolymorphismus
Ermöglicht Unterklassen, von der übergeordneten Klasse geerbte Methoden zu überschreiben.

Zum Beispiel:

#  Parent class
class Animal:
    def make_sound(self):
        pass

# Child Class
class Dog(Animal):
    def make_sound(self):
        return "Woof!"

# Child Class
class Cat(Animal):
    def make_sound(self):
        return "Meow!"
    def animal_sound(animal):
        print(animal.make_sound())

dog = Dog()
cat = Cat()
animal_sound(dog)  # Output: Woof!
animal_sound(cat)  # Output: Meow!

4. Unabhängige Klassen können auch Methoden mit demselben Namen definieren, die sich unterschiedlich verhalten.

Zum Beispiel:

def enter_obj(obj):
    return obj.action() # Independent class
class Animal:
    def __init__(self, food):
        self.food = food
    # same name as the Circle method different functionality
    def action(self):
        print(f"eats {self.food}")# Independent class
class Circle:
        def __init__(self, radius):
            self.radius = radius
        # same name as the Animal method different functionality
        def action(self):
            return 3.14 * (self.radius ** 2)

cow = Animal("grass")
circ = Circle(7)
enter_obj(cow)print(str(enter_obj(circ))) 
>>> 
eats grass 
153.86

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Polymorphismus eine leistungsstarke Funktion von Python ist. Dadurch können Objekte verschiedene Formen annehmen und sich je nach Kontext unterschiedlich verhalten. Pythons Duck-Typing ermöglicht Polymorphismus, indem es sich auf das Vorhandensein bestimmter Methoden oder Attribute konzentriert und nicht auf den tatsächlichen Typ des Objekts.

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Referenzen:

Jergenson, C. (2022, 31. Mai)._ Was ist Polymorphismus in Python?_. Lehrreich. https://www.educative.io/blog/what-is-polymorphism-python

Klein, B. (2022, 1. Februar). Objektorientierte Programmierung / OPP. Python-Kurs. https://python-course.eu/oop/object-oriented-programming.php

Vishal. (2021, 21. Oktober). Polymorphismus in Python. PYnative. https://pynative.com/python-polymorphism/

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Ursprünglich veröffentlicht unter Understanding Polymorphism in Python – Medium am 19. August 2024.

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