python面向对象继承算法

### Python 中面向对象编程的继承机制

在 Python 的面向对象编程中，继承是一种重要的特性，它允许创建的新类（子类）继承现有类（父类）的功能并可以对其进行扩展或修改。这种设计不仅减少了代码冗余还提高了代码可读性和维护性[^1]。

#### 单继承实现方式

当一个类仅从另一个单一基类派生时称为单继承。下面是一个展示如何通过定义 `Cat` 类来继承自通用动物类 `Animal` 的简单实例：

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def speak(self):
        raise NotImplementedError("Subclasses must implement this abstract method")

class Cat(Animal):  # Cat 继承于 Animal
    def speak(self):
        return f"{self.name} says Meow!"
        
# 使用示例
cat_instance = Cat('Whiskers')
print(cat_instance.speak())  # Whiskers says Meow!

此代码片段展示了基本的单继承结构以及方法覆盖的概念，在这里 `speak()` 方法被重新定义以适应特定类型的动物行为模式。

#### 多重继承及其解析顺序 (MRO)

对于更复杂的情况，Python 支持多重继承，即一个类可以从多个超类那里获得属性和功能。为了处理潜在冲突，Python 使用了一种名为 C3 线性化的算法决定调用哪个版本的方法；这被称为 Method Resolution Order 或 MRO[^3]。

考虑如下案例中的多层多重继承场景：

class A:
    def method(self):
        print("A method called.")

class B(A):
    def method(self):
        print("B method called.")

class C(A):
    def method(self):
        print("C method called.")

class D(B, C):
    pass

d_instance = D()
d_instance.method()  # 输出 "B method called."
print(D.__mro__)

上述程序说明了当存在两个及以上直接祖先的情况下，Python 将遵循由左至右的原则确定优先级，并最终依据 MRO 列表执行相应操作。