Python: 面向對象編程的實踐與原理

Python語言是一門面向對象編程（Object-Oriented Programming，OOP）的語言，通過OOP的思想可以提高代碼的復用性、可維護性和可擴展性。在Python中，每個對象都具有特定的數據和行為。

一、類與對象

在Python中，類是對象的模板，對象是類的實例。使用class關鍵字定義一個類，類中可以定義屬性和方法。下面是一個簡單的示例：

class Car:
    # 屬性
    color = ""
    price = 0

    # 方法
    def __init__(self, color, price):
        self.color = color
        self.price = price

    def get_color(self):
        return self.color

    def get_price(self):
        return self.price

在上面的示例中，類Car有兩個屬性color和price，有三個方法__init__()、get_color()和get_price()。__init__()方法是一個特殊的方法，用於初始化類的實例。

創建類的實例需要使用類名和一對圓括弧，可以向構造函數__init__()傳遞參數。下面是一個簡單的示例：

car1 = Car("red", 20000)
car2 = Car("blue", 30000)

print(car1.get_color())  # 輸出 red
print(car2.get_price())  # 輸出 30000

二、繼承

在Python中，子類可以繼承父類的屬性和方法，可以重寫父類的方法，並且可以新增屬性和方法。使用class關鍵字定義一個子類時，在類名後加上括弧，並在括弧中指定父類的名稱。下面是一個簡單的示例：

class SportsCar(Car):
    # 新增屬性
    max_speed = 0

    # 重寫父類方法
    def get_price(self):
        return self.price * 2

    # 新增方法
    def get_max_speed(self):
        return self.max_speed

# 創建子類的實例
car3 = SportsCar("black", 50000)
car3.max_speed = 300

print(car3.get_color())  # 輸出 black
print(car3.get_price())  # 輸出 100000
print(car3.get_max_speed())  # 輸出 300

三、多態

在Python中，不同的對象可以發送相同的消息，但是它們可以依據接收對象的不同而採用不同的行動，這就是多態。下面是一個簡單的示例：

def display(car):
    print("Color: " + car.get_color())
    print("Price: " + str(car.get_price()))

# 創建父類實例和子類實例
car4 = Car("green", 25000)
car5 = SportsCar("yellow", 60000)
car5.max_speed = 200

# 調用方法
display(car4)
display(car5)

在上面的示例中，display()方法可以接收任意類型的Car對象作為參數，包括父類實例和子類實例。當傳遞父類實例時，結果與傳遞子類實例時不同。