Python Програма для знаходження факториала числа

У розділах нижче показано чотири способи обчислення факторіала в Python — цикл for, версія if-else, рекурсія та math.factorial() — плюс базовий алгоритм та застосування.

Факторіал числа з використанням циклу for

Візьмемо за приклад Python код, який приймає додатне ціле число як вхідні дані для визначення факторіалу додатних цілих чисел. У наступному коді цикл починається з одиниці, а потім множиться на кожне число, що передує фактичному числу, факторіал якого потрібно визначити.

Наступні Python Код ілюструє функцію факторіалу за допомогою циклу.

Python Код:

print ("Input a number")
factorialIP = int (input ())
ffactor23 = 1
for j in range (1, factorialIP+1):
   ffactor23 = ffactor23 * j
print ("The factorial of the number is “, ffactor23)

вихід:

Input a number
4
The factorial of the number is 24

Вище Python Програма приймає лише додатні числа та не перевіряє від'ємні числа. У цій програмі множник дорівнює 1, коли j дорівнює 1. Коли j дорівнює 2, множник множиться на 2, і дія виконуватиметься, поки j не дорівнює 4, тобто не отримаємо 24.

Факторіал числа за допомогою оператора IF…else

Наступні Python Код ілюструє функцію факторіалу за допомогою функції. На відміну від версії з циклом, ця програма також перевіряє наявність від'ємних чисел перед обчисленням факторіалу.

У попередньому Python У коді перевірка на від'ємні числа не застосовувалася, що робило функцію факториалу неповною та схильною до видачі повідомлення про помилку, якщо на вхідні дані введено від'ємні числа.

У наведеному коді цикл починається з одиниці та множиться на кожне попереднє число, а функція також перевіряє вхідні дані на наявність від'ємних чисел.

Python Код:

print("Enter a number for the purpose of determining factorial")
factorialIP = int(input())
def factorial(factorialIP):
   if factorialIP < 0:
     print ('Factorial does not exist')
     factor=0
     return factor
   elif factorialIP == 0:
     factor=1
     return factor
     print(factor)
   else:
     factor = 1
     for j in range (1, factorialIP+1):
       factor = factor * j
     return factor
  print ("The factorial of the number is ", factorial(factorialIP))

вихід:

1) Enter a number to determine factorial
   -4
   Factorial does not exist
   The factorial of the number is 0

2) Enter a number to determine factorial
   4
   Factorial does not exist
   The factorial of the number is 24

Цей Python Програма приймає додатні числа та додає перевірку на від'ємні числа за допомогою операторів if та else, коректно повертаючи 24 для введеного числа 4.

Факторіал числа з використанням рекурсії

Наступні Python Код ілюструє функцію факторіалу за допомогою рекурсії. У цьому прикладі рекурсивна функція, яка приймає додатне ціле число на вхід, визначає число факторіалу.

Python Код:

print("Enter a number for the purpose of determining factorial")
def factorial(num2):
  if num2 < 0:
    return 'Factorial does not exist'
  elif num2 == 0:
     return 1
  else:
     return num2 * factorial(num2-1)
number1 = int(input())
print("The factorial of the number is",factorial(number1))

вихід:

Enter a number for the purpose of determining factorial
4
The factorial of the number is 24

Рекурсію можна пояснити як концепцію, в якій функція, що викликається в Python Модуль може викликати себе знову і знову. Він працює доти, доки Python умова, присутня в модулі, виконана, при цьому викликаній функції передається значення.

У вищесказаному Python У програмі функція def factorial рекурсивно викликає себе доти, доки число не досягне нуля. Як тільки число досягне нуля, вона ініціалізує його як 1, завершуючи рекурсію.

Факторіал числа за допомогою math.factorial()

Наступні Python Код ілюструє функцію факторіалу за допомогою math.factorial(), яку можна використовувати шляхом імпорту модуля math.

Ця функція не приймає від'ємні цілі числа та видає помилку значення, якщо введені числа з плаваючою комою.

Python Код:

print("Enter a number for computing factorial")
import math
number1 = int(input())
print("The factorial is as computed comes out to be ")
print(math.factorial(number1))

вихід:

Enter a number for computing factorial
4
The factorial, as computed, comes out to be 24

Алгоритм факторної програми в Python

Розглянемо приклад, який ілюструє поняття факторіала.

Для визначення факторіала 5 виконайте такі дії:

5! = 5 x (5-1) x (5-2) x (5-3) x (5-4)
5! =120

Ось, 5! виражається як 120.

Наступна діаграма допомагає зрозуміти алгоритм обчислення факторіала, і в цьому випадку розглянемо приклад факторіала 4!

Алгоритм із наочним прикладом факторіала 4!

Застосування факторіалу в Python

Факторіал числа має широкий рівень застосування в математиці. Ось важливі застосування Python:

• Python допомагає в обчисленнях, а потім виводить факторіал швидшими та ефективнішими термінами, ніж інші доступні мови програмування.
• Команда Python код легко зрозумілий і може бути відтворений на різних платформах, а факторіал Python Програму можна включити до кількох завдань з побудови математичних моделей.

Поширені запитання