在 C++ 中计算数字的阶乘
Jinku Hu
2023年10月12日
本文将介绍几种在 C++ 中如何计算数字阶乘的方法。
使用迭代法在 C++ 中计算数字的阶乘
该数字的阶乘是通过将所有整数从一个开始，包括给定数字相乘而得出的。注意，直接算法是使用循环语句之一使用迭代。在下面的示例代码中，我们实现了一个 while 循环，该循环将相乘的值累加到一个变量中，然后将按值生成的整数返回给调用者。请注意，循环在每个循环中减小数字，并且在数值减小之前，使用 n-- 表达式存储该值。
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;
using std::vector;
int factorial1(int n) {
int ret = 1;
while (n > 1) ret *= n--;
return ret;
}
template <typename T>
void printVector(vector<T> &vec) {
for (const auto &item : vec) {
cout << item << ", ";
}
cout << endl;
}
int main() {
vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
printVector(vec);
for (const auto &item : vec) {
cout << factorial1(item) << ", ";
}
cout << endl;
return EXIT_SUCCESS;
}
输出：
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040, 40320, 362880, 3628800,
使用递归方法计算数字的阶乘
另一种解决方案是采用递归函数调用进行阶乘计算。递归是该函数从其主体进行调用的功能。递归函数的主要部分是定义一个条件，以确保它返回到调用方并且不会陷入无限循环样式的行为中。在这种情况下，我们指定 if 条件来表示应进行递归调用的状态。否则，该函数应返回 1。
#include <iostream>
#include <vector>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;
using std::vector;
int factorial2(int n) {
if (n > 1) return factorial2(n - 1) * n;
return 1;
}
template <typename T>
void printVector(vector<T> &vec) {
for (const auto &item : vec) {
cout << item << ", ";
}
cout << endl;
}
int main() {
vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
printVector(vec);
for (const auto &item : vec) {
cout << factorial2(item) << ", ";
}
cout << endl;
return EXIT_SUCCESS;
}
输出：
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040, 40320, 362880, 3628800,
或者，我们可以将递归函数合并为单行实现，其中 ?:表达式计算给定数字等于 0 还是 1，在这种情况下该函数返回 1。如果条件为假，则进行递归调用，并继续执行新的函数栈帧，直到条件为真为止。示例代码输出已声明的向量中每个元素的阶乘。
#include <iostream>
#include <vector>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;
using std::vector;
int factorial3(int n) { return (n == 1 || n == 0) ? 1 : n * factorial3(n - 1); }
template <typename T>
void printVector(vector<T> &vec) {
for (const auto &item : vec) {
cout << item << ", ";
}
cout << endl;
}
int main() {
vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
printVector(vec);
for (const auto &item : vec) {
cout << factorial3(item) << ", ";
}
cout << endl;
return EXIT_SUCCESS;
}
输出：
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040, 40320, 362880, 3628800,
作者： Jinku Hu
