¿Qué son la herencia y el polimorfismo en el contexto de los tipos de datos de referencia?

La herencia es un mecanismo que permite crear una nueva clase (derivada, hija), que hereda los campos y métodos de una clase existente (base, padre). Esto favorece la reutilización del código y la creación de jerarquías de clases.

El polimorfismo es la capacidad de objetos de diferentes clases de comportarse de manera uniforme o tener comportamientos diferentes al invocar el mismo método. Se distinguen dos tipos principales: estático (sobrecarga de métodos) y dinámico (sobrescritura de métodos).

En el contexto de tipos de datos de referencia, la herencia permite crear una variable de la clase base que puede referirse a un objeto de la clase derivada. El polimorfismo en este caso se manifiesta en que, al llamar a un método a través de dicha variable, se ejecutará la versión del método del tipo real del objeto, no del tipo de la referencia (polimorfismo dinámico).

Ejemplo en Java:

// Clase base
class Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("Emite un sonido");
    }
}

// Clase derivada 1
class Dog extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Guau-guau");
    }
}

// Clase derivada 2
class Cat extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Miau-miau");
    }
}

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal myDog = new Dog(); // Variable de tipo Animal que referencia a un objeto Dog
        Animal myCat = new Cat(); // Variable de tipo Animal que referencia a un objeto Cat

        myDog.makeSound(); // Llama al método de Dog (polimorfismo)
        myCat.makeSound(); // Llama al método de Cat (polimorfismo)
    }
}

En este ejemplo, myDog y myCat tienen tipo de referencia Animal, pero gracias al polimorfismo, al llamar a makeSound() se ejecuta la implementación correspondiente de Dog y Cat.