オーバーロードしたいのにオーバーライド判定とみなされることはあるのか？

Question

問題文

public class A {

    public List<Number> test(Set<CharSequence> s) {
        return null;
    }

}

上記を継承したサブクラスに定義できるメソッドを答える問題。正当は２つ。

public ArrayList<Integer> test(Set<String> s){} // A
public List<Integer> test(TreeSet<String> s) {} // B
public List<Integer> test(Set<String> s) {} // C
public List<Object> test(Set<CharSequence> s) {} // D
public List<Integer> test(Set<CharSequence> s) {} // E
public ArrayList<Number> test(Set<CharSequence> s){} // F

解答

解答を見るとBとFである。私もこれには納得している。

知りたいこと

DEはtestメソッドの引数が型もジェネリクスも同一でありオーバーライド判定となりながらも戻り値が同一または共変性を保っていないため不正であることは理解しました。

しかし、AとCについてはtestメソッドの引数において型が同一ながらもジェネリクスが異なるため、オーバーロード判定となり別メソッド扱いのため、戻り値がどうであれ定義する分には問題が無いと思われるのですが、なぜ定義が許されないのでしょう？

@Overrideで明示的であればコンパイラがオーバーライドを試み、エラーとなるため不正となることは理解できます。
しかし問題文ではその旨が記載されていないため、引数が一部でも異なればオーバーロードを試みると考えております。

どなたかAとCが不正である理由を教えて下さい。

Answer 1

この回答はGPT-4による自動生成回答です

Javaでは、ジェネリクスの型パラメータはメソッドのシグニチャには含まれません。つまり、Set<CharSequence>とSet<String>は、メソッドのシグニチャとしては同じと見なされます。そのため、AとCはオーバーライドと見なされます。

しかし、オーバーライドの場合、戻り値の型は、スーパークラスのメソッドの戻り値の型と「同じか、そのサブタイプ」でなければなりません。これを「戻り値の共変性」と言います。

AとCの戻り値の型はArrayList<Integer>とList<Integer>で、これらはスーパークラスのメソッドの戻り値の型であるList<Number>とは異なります。IntegerはNumberのサブタイプですが、List<Integer>はList<Number>のサブタイプではありません。そのため、AとCはオーバーライドのルールを満たさないため、不正となります。

以下に、正しいオーバーライドの例を示します。

public class B extends A {

    @Override
    public List<Number> test(Set<CharSequence> s) {
        return null;
    }

}

この例では、戻り値の型がスーパークラスのメソッドの戻り値の型と同じList<Number>になっています。