Java中的父类引用指向子类对象

在Java中,通过父类引用指向子类对象实现了多态性,这是一种称为向上转型的技术。子类继承父类后,可以将子类对象赋值给父类引用,调用的方法在运行时根据实际对象类型决定,这允许统一处理不同子类并提高了代码的灵活性和可扩展性。例如,Animal类的引用可以指向Cat或Dog对象,调用sound()方法时,执行的是子类特有的实现。

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在Java中,父类引用指向子类对象是一种多态性的应用情况。在面向对象的继承关系中,子类是从父类派生出来的。当一个对象被创建为子类的对象时,可以将该对象赋值给一个父类类型的引用变量。

具体来说,如果一个类B继承自另一个类A,那么B就是A的子类,A就是B的父类。我们可以创建一个A类型的引用变量,然后将其指向一个B类的对象。这样,该引用变量可以调用A类中的方法和属性,在运行时会根据实际指向的对象类型来确定调用的方法。

这种父类引用指向子类对象的特性称为“向上造型”或“向上转型”。通过向上造型,我们可以实现对不同子类对象的统一处理,提高代码的灵活性和可扩展性。同时,这也是Java中多态性的一种体现。

当我们使用父类的引用来指向子类的对象时,可以实现多态性。具体示例如下:

class Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("Animal makes sound");
    }
}

class Cat extends Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("Cat meows");
    }
}

class Dog extends Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("Dog barks");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal1 = new Cat();
        animal1.sound();

        Animal animal2 = new Dog();
        animal2.sound();
    }
}

输出结果为:

Cat meows
Dog barks

在上面的示例中,Animal是父类,CatDog是子类。通过Animal类的引用变量animal1animal2,分别指向Cat对象和Dog对象。虽然它们的类型是Animal,但是通过多态性,调用的是各自子类中的sound()方法,而不是Animal类中的sound()方法。这就是父类引用指向子类对象的含义。这种机制使得我们能够以一种统一的方式处理不同类型的子类对象。

### 数列分块入门第8题的算法实现与解析 数列分块是一种高效的处理区间查询和修改的技术,其核心思想是将数组划分为若干个连续的小块,每一块内的元素可以快速更新或查询。对于数列分块入门第8题,假设问题是涉及区间的加法操作以及最大值查询,则可以通过以下方法来解决。 #### 1. 数据结构设计 为了高效完成区间加法和最大值查询的操作,我们可以维护两个辅助数组: - `block_sum[]`:存储每个块的最大值。 - `lazy_tag[]`:标记每个块是否有延迟更新(即尚未应用到具体元素上的增量)。 这些数据结构的设计使得我们可以在 $ O(\sqrt{n}) $ 的时间复杂度下完成单次操作[^3]。 #### 2. 初始化过程 初始化时,我们需要计算初始状态下的块划分情况,并填充上述辅助数组的内容。以下是具体的代码实现: ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int MAXN = 1e5 + 5; int a[MAXN], block_size, block_num; long long block_max[400]; bool lazy_flag[400]; void build_block(int n) { block_size = sqrt(n); block_num = (n + block_size - 1) / block_size; memset(block_max, 0, sizeof(block_max)); memset(lazy_flag, false, sizeof(lazy_flag)); for (int i = 0; i < n; ++i) { int idx = i / block_size; block_max[idx] = max(block_max[idx], (long long)a[i]); } } ``` #### 3. 延迟标记的应用 当执行区间加法时,为了避免逐一遍历整个范围中的每一个元素,引入懒惰传播机制。如果某个整块完全被覆盖在当前操作范围内,则直接对该块打上标签并记录增量;否则逐一访问该块内部受影响的部分。 下面是针对这一逻辑的具体函数定义: ```cpp // Apply the pending update to all elements within specified block. void propagate(int blk_idx, int delta) { if (!lazy_flag[blk_idx]) return; // Update maximum value of this block accordingly. block_max[blk_idx] += delta * block_size; lazy_flag[blk_idx] = false; } // Add 'delta' to range [l, r]. void add_range(int l, int r, int delta, int n) { int start_blk = l / block_size, end_blk = r / block_size; if (start_blk == end_blk) { for (int i = l; i <= min(r, (start_blk + 1) * block_size - 1); ++i) a[i] += delta; // Recalculate new maximum after modification. block_max[start_blk] = 0; for (int i = start_blk * block_size; i < ((start_blk + 1) * block_size && i < n); ++i) block_max[start_blk] = max((long long)a[i], block_max[start_blk]); } else { // Process first incomplete block separately. for (int i = l; i < (start_blk + 1) * block_size; ++i) a[i] += delta; block_max[start_blk] = 0; for (int i = start_blk * block_size; i < ((start_blk + 1) * block_size && i < n); ++i) block_max[start_blk] = max((long long)a[i], block_max[start_blk]); // Fully covered blocks can simply apply tag updates. for (int b = start_blk + 1; b < end_blk; ++b){ block_max[b] += delta * block_size; lazy_flag[b] |= true; } // Handle last partial block similarly as above case. for (int i = end_blk * block_size; i <= r; ++i) a[i] += delta; block_max[end_blk] = 0; for (int i = end_blk * block_size; i < ((end_blk + 1) * block_size && i < n); ++i) block_max[end_blk] = max((long long)a[i], block_max[end_blk]); } } ``` #### 4. 查询最值功能 最后一步是在给定区间内查找最大的数值。这同样依赖于之前构建好的块级信息来进行加速检索。 ```cpp long long query_max(int l, int r) { int start_blk = l / block_size, end_blk = r / block_size; long long result = LLONG_MIN; if (start_blk == end_blk) { for (int i = l; i <= r; ++i) result = max(result, (long long)a[i]); } else { for (int i = l; i < (start_blk + 1) * block_size; ++i) result = max(result, (long long)a[i]); for (int b = start_blk + 1; b < end_blk; ++b) result = max(result, block_max[b]); for (int i = end_blk * block_size; i <= r; ++i) result = max(result, (long long)a[i]); } return result; } ``` 通过以上步骤即可有效应对数列分块相关的题目需求。 ---
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