题目:Factorialize a Number(计算一个整数的阶乘)
如果用字母n来代表一个整数,阶乘代表着所有小于或等于n的整数的乘积。
阶乘通常简写成 n!
例如: 5! = 1 * 2 * 3 * 4 * 5 = 120
提示:
分析:
Factorial
称之为阶乘, 维基百科 是这样描述的“ 一个正整数的阶乘是所有小于及等于该数的正整数的积,并且有 0 的阶乘为 1 。自然数 n 的阶乘写作 n!
。”
而阶乘函数是 递归(Haskell)函数 典型示例。在JavaScript中可能运用到递归函数。但在实际使用中,你可能没有考虑何时何地递归是有用的,或者使用不好会带来很多问题。
阶乘函数
先来简单的看看数学上阶乘函数,开头也说过,阶乘函数的参数是一个自然数,它返回 1 与此数之间所有数的乘积。比如, 6 的阶乘是 1 × 2 × 3 × 4 × 5 × 6 = 720
,而这样的方式,可以用一种递归函数来表示。如果 n 是 6 ,其模式是:
0! = 1
1! = 1
2! = 2 * 1
3! = 3 * 2 * 1
4! = 4 * 3 * 2 * 1
5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1
6! = 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1
如此一来,阶乘可以简单的这样定义:
0
的阶乘是1
- 任何数的阶乘都是此数乘以比此数小一的数的阶乘
可以定义一个 factorial()
函数来表示:
factorial (0) = 1
factorial (n) = n * factorial (n - 1)
第一行表示 0
的阶乘是 1
,第二行表示任意别的数 n
的阶乘等于 n
乘以 n-1
的阶乘。注意 那个把 n-1
括起来的括弧:没有这个括弧代码就会被解析称为 (factorial n) - 1
;函数行为的优先级是很高的,会最先执行 。
解法1:采用递归函数
function factorial (num) {
// 如果num是一个小于0的整数,就会拒绝
if (num < 0) {
return -1;
} esle if (num === 0 || num === 1) {
// 如果num是一个0或者1,其阶乘是1
return 1;
} else {
// 调用递归
return (num * factorial (num - 1));
/*
* 第一部分:不会只调用一次,会有多个嵌套
* 每次调用 num === ? num * factorial (num - 1)
* 1st factorial(5) 5 * factorial(5 - 1) => factorial(4)
* 2nd factorial(4) 4 * factorial(4 - 1) => factorial(3)
* 3rd factorial(3) 3 * factorial(3 - 1) => factorial(2)
* 4th factorial(2) 2 * factorial(2 - 1) => factorial(1)
* 5th factorial(1) 1 * factorial(1- 1) => factorial(0)
* 第二部分: 如果条件符合,数字num本身乘于1 => num * 1,
* 并且函数将返回总的积
* 5th => 5 * (5 - 1) => num = 5 * 4 = 20
* 4th => 20 * (4 - 1) => num = 20 * 3 = 60
* 3rd => 60 * (3 - 1) => num = 60 * 2 = 120
* 2nd => 120 * (2 - 1) => num = 120 * 1 = 120
* 1st => 120 => num = 120
* 将上面的过程写成一行:(5*(5-1)*(4-1)*(3-1)*(2-1))=5*4*3*2*1=120
*/
}
}
去掉注释:
function factorial (num) {
if (num < 0) {
return -1;
} else if (num === 0 || num === 1) {
return 1;
} else {
return (num * factorial(num - 1));
}
}
解法2:使用 while 循环
function factorial (num) {
// 第一步:创建一个变量result来存储num结果
var result = num;
// 如果num 小于 0, 就会拒绝
if (num < 0) {
return -1;
} else if (num === 0 || num === 1) {
// 如果num = 0 或者 num = 1,factorial将返回1
return 1;
} else {
// 创建一个while循环
while (num > 1) {
// 每次迭代num 自减1
num--;
result *= num;
/*
* 迭代次数 num num-- result result *= num
* 1st 5 4 5 20 = 5 * 4
* 2nd 4 3 20 60 = 20 * 3
* 3rd 3 2 60 120 = 60 * 2
* 4th 2 1 120 120 = 120 * 1
* 5th 1 0 120
* 结束遍历
*/
}
}
// 返回factorial最终乘积
return result;
}
去掉注释:
function factorial (num) {
var result = num;
if (num < 0) {
return -1;
} else if (num === 0 || num === 1) {
return 1;
} else {
while (num > 1) {
num--;
result *= num;
}
}
return result;
}
解法3:使用 for 循环
function factorial ( num ) {
// 如果 num 小于 0,factorial将终止
if (num < 0) {
return -1;
} else if (num === 0 || num === 1) {
// 如果num = 0 或 num = 1,factorial将返回1
return 1;
} else {
// 开始for 循环,每次遍历减1
for (var i = num - 1; i >= 1; i--) {
num *= i;
/*
* 遍历次数 num i = num - 1 num *= i i-- i>= 1?
* 1st 5 4 = 5 - 1 20 = 5 * 4 3 yes
* 2nd 20 3 = 4 - 1 60 = 20 * 3 2 yes
* 3rd 60 2 = 3 - 1 120 = 60 * 2 1 yes
* 4th 120 1 = 2 - 1 120 = 120 * 1 0 no
* 5th 120 0 120
* 结束for循环
*/
}
}
return num;
}
去掉注释:
function factorial (num) {
if (num < 0) {
return -1;
} else if (num === 0 || num === 1) {
return 1;
} else {
for (var i = num - 1; i >= 1; i--) {
num *= i;
}
}
return num;
}