เขียนโปรแกรมภาษา Python

Python การใช้งาน Polymorphism

Polymorphism คือ ความสามารถของวัตถุที่มาจาก class ต่าง ๆ ที่สามารถใช้ method เดียวกันได้ โดยไม่จำเป็นต้องรู้ว่ามันมาจาก class ไหน นี่เป็นหนึ่งในหลักการสำคัญของ OOP (Object-Oriented Programming) ซึ่งช่วยทำให้โค้ดมีความยืดหยุ่นและขยายตัวได้ง่ายขึ้น

ใน Python มีการใช้งาน polymorphism อยู่ในหลายรูปแบบ ได้แก่

  1. Polymorphism กับ Inheritance
  2. Polymorphism ผ่าน Method Overriding
  3. Polymorphism ผ่าน Function Overloading (ไม่มีโดยตรงใน Python แต่ใช้วิธีอื่นทดแทนได้)
  4. Polymorphism ผ่าน Operator Overloading

Polymorphism กับ Inheritance (การสืบทอดคลาส)

ในกรณีนี้ subclass (คลาสลูก) จะสืบทอด method จาก superclass (คลาสแม่) และเราสามารถเรียกใช้ method เดียวกันในคลาสลูกได้

Python
class Animal:
    def sound(self):
        return "Some generic sound"
        
class Dog(Animal):
    def sound(self):
        return "Woof!"
        
class Cat(Animal):
    def sound(self):
        return "Meow!"

def make_sound(animal):
    print(animal.sound())

# Polymorphism in action
dog = Dog()
cat = Cat()

make_sound(dog)  # Output: Woof!
make_sound(cat)  # Output: Meow!

ในตัวอย่างนี้ make_sound() สามารถทำงานกับ object ของ Dog และ Cat ซึ่งเป็น subclass ของ Animal โดยไม่ต้องสนใจว่าคลาสไหนเป็นต้นทาง

Polymorphism ผ่าน Method Overriding (การเขียนทับเมธอด)

ในกรณีนี้ subclass จะเขียนทับ method เดียวกันที่มีอยู่ใน superclass โดยกำหนดพฤติกรรมเฉพาะของตนเอง

Python
class Shape:
    def area(self):
        pass

class Circle(Shape):
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius

    def area(self):
        return 3.14 * self.radius * self.radius

class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, length, width):
        self.length = length
        self.width = width

    def area(self):
        return self.length * self.width

# Polymorphism with overridden method
shapes = [Circle(5), Rectangle(4, 6)]

for shape in shapes:
    print(shape.area())
    
# Output:
# 78.5  (พื้นที่ของวงกลม)
# 24    (พื้นที่ของสี่เหลี่ยม)

ในตัวอย่างนี้ Circle และ Rectangle ต่างมี method ชื่อเดียวกันคือ area() แต่มีการคำนวณแตกต่างกันตามรูปทรงที่แตกต่างกัน

Polymorphism ผ่าน Function Overloading (การใช้ฟังก์ชันที่รับพารามิเตอร์ต่างกัน)

Python ไม่มี function overloading แบบภาษาที่เป็น strongly typed เช่น C++ หรือ Java แต่เราสามารถใช้ default parameters หรือ *args และ **kwargs เพื่อเลียนแบบลักษณะการทำงานนี้ได้

Python
class MathOperations:
    def add(self, *args):
        return sum(args)

math_op = MathOperations()
print(math_op.add(2, 3))           # Output: 5
print(math_op.add(2, 3, 4, 5))     # Output: 14

ในตัวอย่างนี้ method add() สามารถทำงานได้ทั้งการบวก 2 จำนวนหรือมากกว่านั้น โดยการใช้ *args

Polymorphism ผ่าน Operator Overloading (การใช้งาน polymorphism กับการ overload operators)

Python อนุญาตให้เราสามารถเปลี่ยนพฤติกรรมของ operators (เช่น +, -, *, /) โดยใช้ method พิเศษที่ขึ้นต้นด้วย __ และลงท้ายด้วย __

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

    def __add__(self, other):
        return Vector(self.x + other.x, self.y + other.y)

    def __str__(self):
        return f"Vector({self.x}, {self.y})"

v1 = Vector(2, 3)
v2 = Vector(4, 5)
v3 = v1 + v2  # ใช้ __add__ method

print(v3)  # Output: Vector(6, 8)

ในตัวอย่างนี้ operator + ถูก overload โดยการใช้ method __add__() เพื่อให้สามารถบวกเวกเตอร์ 2 ตัวได้

สรุป

Polymorphism ใน Python สามารถใช้งานได้ในหลายรูปแบบดังนี้

  • การใช้กับ inheritance ทำให้ subclass มี method และพฤติกรรมเฉพาะของตัวเอง
  • การ override method เพื่อกำหนดพฤติกรรมใหม่ใน subclass
  • การใช้ *args และ **kwargs เพื่อทำงานกับฟังก์ชันที่ต้องการการใช้งานแบบ overloading
  • การ operator overloading เพื่อเปลี่ยนพฤติกรรมของ operators

Polymorphism ช่วยให้โค้ดมีความยืดหยุ่นมากขึ้น ลดการเขียนโค้ดซ้ำ และสามารถปรับใช้กับ class หรือ object ใหม่ได้ง่าย

Tags
แชร์เรื่องนี้

เรื่องที่น่าสนใจ