第八章_多态性
c++0

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例8-3
运 算 符 重 载
将+、-(双目)重载为复数类的友元 函数。
两个操作数都是复数类的对象。
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#include<iostream.h> class complex //复数类声明 { public: //外部接口 complex(double r=0.0,double i=0.0) { real=r; imag=i; } //构造函数 friend complex operator + (complex c1,complex c2); //运算符+重载为友元函数 friend complex operator - (complex c1,complex c2); //运算符-重载为友元函数 void display(); //显示复数的值 private: //私有数据成员 double real; double imag; };
程序运行结果为:
First time output:23:59:59 Clock++: 0:0:0 ++Clock: 0:0:1
运算符友元函数的设计
运 算 符 重 载
如果需要重载一个运算符,使之能够 用于操作某类对象的私有成员,可以 此将运算符重载为该类的友元函数。 函数的形参代表依自左至右次序排列 的各操作数。 后臵单目运算符 ++和--的重载函数, 形参列表中要增加一个int,但不必 写形参名。
//其它成员函数的实现略 void main() { Clock myClock(23,59,59); cout<<"First time output:"; myClock.ShowTime(); myClock++; myClock.ShowTime(); ++myClock; myClock.ShowTime(); }
软件工程多态性的名词解释

软件工程多态性的名词解释软件工程作为一门学科,涉及到众多的概念和技术。
其中,多态性是一个重要的概念,它在软件开发中具有广泛的应用。
本文将对软件工程中的多态性进行详细的解释和探讨。
一、多态性的概念多态性(Polymorphism)是面向对象编程(OOP)中的一种特性,指的是同一个方法或者操作因对象的不同而表现出不同的行为。
简而言之,多态性允许不同的对象调用同一个方法,但得到的结果却因对象的不同而不同。
多态性的核心思想是“同一操作,不同实现”,这种思想对于提高代码的可复用性和灵活性至关重要。
通过多态性,我们可以编写出更加通用、可扩展的代码,同时减少了代码的重复性。
二、多态性的实现方式在软件工程中,有两种常见的实现多态性的方式:静态多态和动态多态。
1. 静态多态静态多态是通过函数重载(Overloading)实现的。
函数重载指的是在同一个类中定义多个同名函数,但参数类型或参数个数不同。
编译器会根据函数的参数类型或个数来确定调用的具体函数。
例如,我们可以在一个图形类中定义多个不同的draw()函数,分别用于绘制不同形状的图形。
当我们调用draw()函数时,编译器会根据传入的参数类型自动选择调用对应的函数。
2. 动态多态动态多态是通过函数重写(Overriding)和运行时绑定(Runtime Binding)实现的。
函数重写指的是子类重写父类的方法,使其具有不同的实现。
运行时绑定则指的是根据对象的实际类型来确定调用的具体方法。
动态多态可以使代码更加灵活,增加了代码的可扩展性。
它允许我们在父类的引用变量中存储子类的对象,并且根据对象的实际类型来调用方法。
这种灵活性使得代码更容易进行扩展和修改,同时也提高了代码的可读性。
三、多态性的应用场景多态性在软件开发中具有广泛的应用场景。
下面将介绍其中几个常见的应用场景。
1. 抽象类和接口在面向对象编程中,抽象类和接口是常用的实现多态性的方式。
它们提供了一种约定,使得子类可以根据自己的需要对方法进行实现。
第八章线粒体DNA及其多态性

第十二章生物信息学及其在分子生物技术中的应用第一节概述一、生物信息学的概念生物信息学(bioinformatics)是生命研究领域的一门新兴学科,它诞生的渊源在于20世纪生命科学和计算机科学的快速发展,特别是在分子生物学、国际互联网(world wide web,WWW)和生物医药的发展前提推动下,生物信息学以其快速发展的态势而备受世人的瞩目,并在人类基因组计划(human genome project,HGP)实施及后基因组计划中占有重要的地位。
生物信息学的概念有许多版本,其一,生物信息学是采用计算机技术和信息论方法研究蛋白质及核酸序列等各种生物信息的采集、贮存、传递、检索、分析和解读的科学,是现代生命科学与计算机科学、数学、统计学、物理学和化学等学科相互渗透而形成的交叉学科。
其二,生物信息学的内涵十分具体,范围非常明确,由于生物信息学是伴随基因组研究的产生而产生,发展而发展的,因此它主要履行对基因组研究相关生物信息的获取、加工、贮存、分配、分析和解释等职责。
其三,生物信息学所研究的材料是生物学的数据,进行研究的方法是从各种计算技术衍生而来。
然而,无论是详尽描述还是简单概括,诸多观点对于生物信息学的研究目的和方法都是相对一致的。
生物信息学的内涵包括多个层面。
从生物学视角理解:生物信息学研究的是生物体内遗传信息的自然运动规律和变化,基因组数据是其研究的起点,通过破译基因序列的遗传规律、归纳转录调控规律和蛋白质谱数据,揭示生物体的发育、生长和代谢的过程;在后基因组时代,基因功能表达谱的研究是探讨基因在特定时空中的表达;确立核酸序列中编码蛋白质的基因,了解蛋白质的功能及其分子基础,采用蛋白质结构模拟与分子设计进行功能预测;对于已知的各种代谢途径和相关的生物分子的结构、功能及它们之间的相互作用进行整理,用以研究细胞发育、分化途径和疾病发生与发展的路径。
从信息学视角理解:生物信息学包括构建数据库和开发应用分析软件等多个方面。
C一教学

面向对象的基本概念
对象 属性 服务 对象标识
对象
对象标识
属性
服务
公司职员
姓名 身份证号
......
股东 股份
职员 工资
面向对象的基本概念
类 一般类 特殊类 抽象
分类——人类通常的思维方法 分类所依据的原则——抽象
– 忽略事物的非本质特征,只注意那些与当前目标有 关的本质特征,从而找出事物的共性,把具有共同 性质的事物划分为一类,得出一个抽象的概念。
– 例如,石头、树木、汽车、房屋等都是人们在长期 的生产和生活实践中抽象出的概念。
面向对象的基本概念
类 一般类 特殊类 抽象
面向对象方法中的"类"
– 具有相同属性和服务的一组对象的集合 – 为属于该类的全部对象提供了抽象的描述,包括属性和行为
两个主要部分。 – 类与对象的关系:
犹如模具与铸件之间的关系,一个属于某类的对象称为该类 的一个实例。
继承(继承,单继承,多继承) 消息
– 是向对象发出的服务请求
聚合
– 一个(较复杂的)对象由其他若干(较简单的)对象作为其 构成部分
面向对象的基本概念
封装 继承 消息 聚合 关联
两种方式: 整体对象
部分对象
嵌套对象
整
部分对象
体
对
象 部分对象
整体对象
面向对象的基本概念
封装 继承 消息 聚合 关联
习题板 习题组 所属课程 布置时间 完成期限 m 选题 查阅题目 公布答案 查阅答案
考试题板 m 答卷
分数公布 收卷 阅卷
班 班级名称 m 学生名单 m
.....
练习本 1 使用者 课程名 0,1 习题解答
面向对象的三大特征之一:多态性

⾯向对象的三⼤特征之⼀:多态性⼀多态:多态指的是⼀类事物有多种形态。
⼀般是抽象的形式,它们之间是继承的关系。
import abcclass Animal(metaclass=abc.ABCMeta):@abc.abstractmethoddef run(self):pass@abc.abstractmethoddef eat(self):passclass People(Animal):def run(self):print('People is walking')def eat(self):print('People is eating ')class People(Animal):def run(self):print('People is walking')# def eat(self):# print('People is eating ')class Pig(Animal):def run(self):print('Pig is walking')def eat(self):print('Pig is eating ')分析总结:从上⾯的代码中可以看出,Animal有三种形态,分别是,⼈,狗,猪。
⽽且也体现了都是继承的关系‘猪是动物’。
多态性(1)什么是多态性(注意:多态与多态性是两种概念)多态性是指具有不同功能的函数可以使⽤相同的函数名,这样就可以⽤⼀个函数名调⽤不同内容的函数。
在⾯向对象⽅法中⼀般是这样表述多态性:向不同的对象发送同⼀条消息,不同的对象在接收时会产⽣不同的⾏为(即⽅法)。
总⽽⾔之就是在不考虑对象的类型的情况下直接使⽤对象。
(1)增加了程序的灵活性 以不变应万变,不论对象千变万化,使⽤者都是同⼀种形式去调⽤,如func(animal)(2)增加了程序额可扩展性 通过继承animal类创建了⼀个新的类,使⽤者⽆需更改⾃⼰的代码,还是⽤func(animal)去调⽤class Cat(Animal):def run(self):print('say miaomiao')def fun(obj):obj()cat1=Cat()Cat类是在上⾯的类型中新添加的,但同样可以直接使⽤fun():鸭⼦理论python是⼀种多态语⾔,崇尚鸭⼦类型。
(C++完整PPT课件) 第 8 章 多态性

第八章 多态性
4.运算符new和delete重载
//EX8_5.cpp : 演示重载new和delete的程序。其中new通过 //malloc( )函数实现,new的操作数是申请内存单元的字节个数。 //delete通过free( )函数实现,它的操作数是一个指针,即告诉 //系统释放哪里的单元。 #include <iostream.h> #include<malloc.h> class rect { private: int length, width; public: rect ( int l, int w ) { length = l; width = w; }
第八章 多态性
point operator + ( point p1, point p2 ) { return point (p1.x+p2.x, p1.y+p2.y) ; }
point operator - ( point p1, point p2 ) { return point (p1.x- p2.x, p1.y-p2.y) ; } void main( ) { point p1(3, 3), p2(2, 2), p3, p4 ; //声明point类的对象 p3=p1+p2; //两点相加 p4=p1- p2; //两点相减 cout<<"p1+p2: x="<<p3.get_x( )<<", y="<<p3.get_y( )<<endl ; cout<<"p1- p2: x="<<p4.get_x( )<<", y="<<p4.get_y( )<<endl ; } 程序运行结果:p1+p2: x=5, y=5 p1- p2: x=1, y=1
基因多态性

基因多态性多态性(polymorphism)是指在一个生物群体中,同时和经常存在两种或多种不连续的变异型或基因型(genotype)或等位基因(allele),亦称遗传多态性(genetic polymorphism)或基因多态性。
从本质上来讲,多态性的产生在于基因水平上的变异,一般发生在基因序列中不编码蛋白的区域和没有重要调节功能的区域。
对于一个体而言,基因多态性碱基顺序终生不变,并按孟德尔规律世代相传。
基因多态性分类生物群体基因多态性现象十分普遍,其中,人类基因的结构、表达和功能,研究比较深入。
人类基因多态性既来源于基因组中重复序列拷贝数的不同,也来源于单拷贝序列的变异,以及双等位基因的转换或替换。
按引起关注和研究的先后,通常分为3大类:DNA片段长度多态性、DNA重复序列多态性、单核苷酸多态性。
DNA片段长度多态性DNA片段长度多态性(FLP),即由于单个碱基的缺失、重复和插入所引起限制性内切酶位点的变化,而导致DNA片段长度的变化。
又称限制性片段长度多态性,这是一类比较普遍的多态性。
DNA重复序列多态性DNA重复序列的多态性(RSP),特别是短串联重复序列,如小卫星DNA 和微卫星DNA,主要表现于重复序列拷贝数的变异。
小卫星(minisatellite)DNA由15~65bp 的基本单位串联而成,总长通常不超过20kb,重复次数在人群中是高度变异的。
这种可变数目串联重复序列(VNTR)决定了小卫星DNA长度的多态性。
微卫星(microsatellite)DNA 的基本序列只有1~8bp,而且通常只重复10~60次。
单核苷酸多态性单核苷酸多态性(SNP),即散在的单个碱基的不同,包括单个碱基的缺失和插入,但更多的是单个碱基的置换,在CG序列上频繁出现。
这是目前倍受关注的一类多态性。
SNP通常是一种双等位基因的(biallelic),或二态的变异。
SNP大多数为转换,作为一种碱基的替换,在基因组中数量巨大,分布频密,而且其检测易于自动化和批量化,因而被认为是新一代的遗传标记。
面向对象编程中的多态性

面向对象编程中的多态性近年来,随着计算机技术的飞速发展,在软件工程中,面向对象编程(Object-Oriented Programming,OOP)逐渐成为了一种主流的编程思想,也是一种被广泛使用的编程范式。
面向对象编程在软件工程中的应用已经越来越广泛,目前已经成为了大多数编程语言中最基本的组成部分。
在面向对象编程中,多态性(polymorphism)是一种非常重要的概念,是面向对象编程语言的主要特性之一。
一、多态性的概念多态性是面向对象编程的核心概念之一,代表一种对象多态化的能力。
面向对象编程中的多态性是指对于同一类型的不同对象的同一操作,在运行时可以有不同的行为,即同一方法的不同实现方式。
换句话说,多态性是一种变化的表现形式,可以在不改变程序的前提下,动态地改变对象的类型,实现灵活和高效的程序设计。
多态性需要满足三个条件:继承、重写和向上转型。
继承是面向对象编程语言所具备的一种特性,即子类可以继承父类的属性和方法。
重写是指在一个子类中重写父类的某个方法。
向上转型是指将一个子类对象作为父类对象进行处理,从而实现对多态性的应用。
这三个条件的结合,使得类的设计更加灵活,可以有效地实现代码重用。
二、多态性的实现方式在面向对象编程中,多态性可以通过以下几种方式来实现:1、方法重载方法重载是指在一个类中定义了多个同名的方法,但是它们有不同的参数列表。
在调用这些方法时,根据不同的参数列表来匹配具体的方法。
方法重载是一种静态的多态性,即在编译时就能确定具体的方法。
2、方法重写方法重写是指子类可以重新定义父类中的某个方法。
在调用这个方法时,会根据实际对象的类型来调用相应的方法。
方法重写是一种动态的多态性,即在运行时才能确定具体的方法。
3、抽象类与接口抽象类和接口都可以用来实现多态性。
抽象类是一种特殊的类,不能被实例化,只能被继承。
在抽象类中定义抽象方法,具体的实现交给子类去完成。
接口是一种纯抽象的类,其中只定义了方法的签名,而没有具体的实现。
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程序输出的结果为:
c1 = (5, 4) c2 = (2, 10) c3 = c1 - c2 = (3, -6) c3 = c1 + c2 = (7, 14)
20
(一)成员函数的设计
前置单目运算符 U 例如++oprd和 --oprd
表达式 的执行
U oprd
运算符函数的调用 oprd.operator U() 解读: oprd 是对象 无参数
3
函数重载
重载机制
运算符重载
支持多态性 的机制
虚函数机制
回顾:重载函数
C++允许功能相近的函数在相同的作用域内以
相同函数名声明,从而形成重载。 例:
int add(int x, int y); float add(float x, float y); int add(int x, int y); int add(int x, int y, int z); int add(int x, int y); int add(int x, int y) const; 形参类型不同
重载为非成员函数时
参数个数=原操作数个数,且至少应该有一个自 定义类型的形参
13
(一)成员函数的设计
双目运算符 B
表达式 的执行
oprd1 B oprd2
运算符函数的调用 oprd1.operator B(oprd2) 解读: oprd1 是对象 oprd2 是实参
编译系统会自动默认成函数的调用
{
return Complex(c1.real - c2.real, c1.imag - c2.imag);
18Байду номын сангаас
void Complex::display() const { cout << "(" << real << ", " << imag << ")" << endl; } int main() { //主函数 //定义复数类的对象 Complex c1(5, 4), c2(2, 10), c3; //c3是??? cout << "c1 = "; c1.display(); cout << "c2 = "; c2.display(); c3 = c1 - c2; //使用重载运算符完成复数减法 cout << "c3 = c1 - c2 = "; c3.display(); c3 = c1 + c2; //使用重载运算符完成复数加法 cout << "c3 = c1 + c2 = "; c3.display(); return 0; }
C. 后置单目运算符 ++和--重载后, 表达式 oprd B 等同于 operator B(oprd,0 )
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示例:
将+、-(双目)重载为非成员函数,并将其声明 为复数类的友元,两个操作数都是复数类的常引 用。
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#include <iostream> using namespace std; class Complex { //复数类定义 public: //外部接口 Complex(double r = 0.0, double i = 0.0) : real(r), imag(i) { } //构造函数 friend Complex operator + (const Complex &c1, const Complex &c2); //运算符+重载 friend Complex operator - (const Complex &c1, const Complex &c2); //运算符-重载 friend ostream & operator << (ostream &out, const Complex &c); //运算符<<重载 private: //私有数据成员 double real; //复数实部 double imag; //复数虚部 };
形参个数不同 有无const
5
注意事项
重载函数的形参必须不同:个数不同或类型不同。 编译程序将根据实参和形参的类型及个数的最佳匹配来
选择调用哪一个函数。 int add(int x,int y); int add(int a,int b); int add(int x,int y); void add(int x,int y);
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规则和限制
a) 可以重载C++中除下列运算符外的所有运算符: . .* :: ?: b) 只能重载C++语言中已有的运算符,不可臆造新 的 c) 不改变原运算符的优先级和结合性 d) 不能改变操作数个数 e) 经重载的运算符,其操作数中至少有一个是自定
义类型
9
重载实现机制
运算表达式 运算符函数
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示例——复数的运算
class Complex //复数类声明 { public: Complex(double r = 0.0,double i = 0.0) { real = r; imag=i; } void display() const; //显示复数的值 private: double real; double imag; };
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//重载运算符函数实现 Complex Complex::operator + (const Complex &c2) const { //创建一个临时无名对象作为返回值 return Complex(this->real + c2.real, this->imag + c2.imag); } //重载运算符函数实现 Complex Complex::operator - (const Complex &c2) const { //创建一个临时无名对象作为返回值 return Complex(this->real - c2.real, this->imag - c2.imag); }
C++语言程序设计
第八章
多态性
1
本章主要内容
多态性 运算符重载 虚函数 纯虚函数 抽象类
2
多态性的概念
多态性是面向对象程序设计的重要特征之一
多态性:
发出同样的消息被不同类型的对象接收时有可能导 致完全不同的行为
C++里多态的含义:
不同的对象调用同名的成员函数时,执行不同的实 现代码
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Complex operator + (const Complex &c1, const Complex &c2) { return Complex(c1.real + c2.real, c1.imag + c2.imag); }
Complex operator - (const Complex &c1, const Complex &c2)
15
‘+’重载
用“+”、“-”能够实现复数的加减运算吗?
实现复数加减运算的方法
——重载“+”、“-”运算符
16
#include <iostream> using namespace std; class Complex { //复数类定义 public: //外部接口 Complex(double r = 0.0, double i = 0.0) : real(r), imag(i) { }//构造函数 Complex operator + (const Complex &c2) const; Complex operator - (const Complex &c2) const; void display() const; //输出复数 private: //私有数据成员 double real; //复数实部 double imag; //复数虚部 };
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例8-2
运算符前置++和后置++重载为时钟类的成员函数。 操作数是时钟类的对象。 实现时间增加1秒钟。 Attention: 前置单目运算符,重载函数没有形参 对于后置单目运算符,重载函数有一个整型形参
23
#include <iostream> using namespace std; class Clock { //时钟类声明定义 public: //外部接口 Clock(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0); void showTime() const; Clock& operator ++ (); //前置单目运算符重载 Clock operator ++ (int);//后置单目运算符重载 private: //私有数据成员 int hour, minute, second; };
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//后置单目运算符重载 Clock Clock::operator ++ (int) { //注意形参表中的整型参数 Clock old = *this; ++(*this); //调用前置“++”运算符 return old; }
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//其它成员函数的实现略 int main() { Clock myClock(23, 59, 59); cout << "First time output: "; myClock.showTime(); cout << "Show myClock++: "; (myClock++).showTime(); cout << "Show ++myClock: "; (++myClock).showTime(); return 0; }