Почему данные выводятся только с переопределенным toString

потому, что по для вывода вызывается метод toString() из class Object от которого наследуется в данном примере class Cat, поэтому, что бы toString() возвращал нам то, что мы бы хотели, в данном примере - имя кота, его обязательно нужно переопределить По сути для любого класа, если хотим передавать его напрямую в print нужно описать в переопределенном toString, что конкретно ожидаем на выходе метод toString из class Object public String toString() { return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode()); }