1.概述

給定一個非負整數n，階乘是所有小于或等于n的正整數的乘積。

在這個快速教程中，我們將探索在 Java 中為給定數字計算階乘的不同方法。

2. 20 以內數字的階乘

(1)使用for循環的階乘

讓我們看一個使用Java for循環的基本階乘算法：

public long factorialUsingForLoop(int n) {
    long fact = 1;
    for (int i = 2; i <= n; i++) {
        fact = fact * i;
    }
    return fact;
}

上述解決方案適用于最多 20 的數字。但是，如果我們嘗試大于 20 的值，那么它將失敗，因為結果太大而無法放入 long中，從而導致溢出。

讓我們再看幾個，注意這些都只適用于少數人。

(2)使用 Java 8 流的階乘

我們還可以使用Java 8 Stream API很容易地計算階乘：

public long factorialUsingStreams(int n) {
    return LongStream.rangeClosed(1, n)
        .reduce(1, (long x, long y) -> x * y);
}

在這個程序中，我們首先使用 LongStream來遍歷 1 和n之間的數字。然后我們使用reduce()，它使用標識值和累加器函數進行歸約步驟。

(3)使用遞歸的階乘

讓我們看另一個階乘程序的例子，這次使用遞歸：

public long factorialUsingRecursion(int n) {
    if (n <= 2) {
        return n;
    }
    return n * factorialUsingRecursion(n - 1);
}

(4)使用 Apache Commons Math 的階乘

Apache Commons Math有一個帶有靜態階乘方法的CombinatoricsUtils類，我們可以使用它來計算階乘。

要包含 Apache Commons Math，我們將在 pom中 添加commons-math3依賴項：

<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-math3</artifactId>
    <version>3.6.1</version>
</dependency>

讓我們看一個使用 CombinatoricsUtils 類的示例：

public long factorialUsingApacheCommons(int n) {
    return CombinatoricsUtils.factorial(n);
}

請注意，它的返回類型是long，就像我們自己開發的解決方案一樣。

這意味著如果計算值超過Long.MAX_VALUE，則??會拋出MathArithmeticException。

為了變得更大，我們將需要不同的返回類型。

3. 大于 20 的數的階乘

(1)使用BigInteger的階乘

如前所述，long數據類型只能用于n <= 20的階乘。

對于較大的n值，我們可以使用java.math包中的BigInteger類 ，它可以容納高達2^Integer.MAX_VALUE的值：

public BigInteger factorialHavingLargeResult(int n) {
    BigInteger result = BigInteger.ONE;
    for (int i = 2; i <= n; i++)
        result = result.multiply(BigInteger.valueOf(i));
    return result;
}

(2)使用Guava的階乘

Google 的Guava庫還提供了一種用于計算較大數字的階乘的實用方法。

要包含該庫，我們可以將其guava依賴 項添加到我們的 pom中：

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>31.0.1-jre</version>
</dependency>

現在，我們可以使用BigIntegerMath類中的靜態階乘方法 來計算給定數字的階乘：

public BigInteger factorialUsingGuava(int n) {
    return BigIntegerMath.factorial(n);
}

以上就是關于“Java求階乘的計算方法”的介紹，大家如果想了解更多相關知識，可以關注一下動力節點的Java在線學習，里面的課程內容細致全面，很適合小白學習，希望對大家能夠有所幫助。