Java實現階乘

1. 引言

階乘是數學運算中經常用到的一種方法，它是一個數連乘前一定個數的積，記作n!，其中n是一個整數。在Java中實現階乘非常簡單，本文將從多個方面介紹Java實現階乘的方法和技巧。

2. Java實現階乘

2.1 遞歸實現階乘

遞歸是一種常用的演算法，在Java實現階乘中同樣適用。遞歸調用方法前需要判斷遞歸結束條件，否則會導致死循環。階乘的遞歸實現如下：

public static long factorialRecursive(int n) {
    if (n == 0 || n == 1) {
        return 1;
    } else {
        return n * factorialRecursive(n - 1);
    }
}

這段代碼實現了遞歸的階乘操作，如果n為0或1，直接返回1；否則返回n * 階乘(n – 1)。需要注意的是，當n較大時，遞歸會導致棧溢出。

2.2 循環實現階乘

循環是另一種常用的演算法，在Java實現階乘中同樣可以使用循環。循環實現階乘的代碼如下：

public static long factorialLoop(int n) {
    long result = 1;
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        result *= i;
    }
    return result;
}

這段代碼使用for循環實現階乘，先將result初始化為1，然後循環n次，每次將i乘到result上。當循環結束後，result就是n的階乘。

2.3 Java 8 Lambda實現階乘

Java 8引入了Lambda表達式，可以使用Lambda表達式實現階乘，代碼如下：

UnaryOperator<Long> factorialLambda = n -> n == 0 ? 1 : n * factorialLambda.apply(n - 1);

這段代碼使用UnaryOperator介面和Lambda表達式實現了階乘，如果n為0，返回1；否則返回n * 階乘(n – 1)。

2.4 Java 8 Stream實現階乘

Java 8的Stream API也可以用來實現階乘。代碼如下：

LongStream.rangeClosed(1, n).reduce(1, (long a, long b) -> a * b);

這段代碼使用Stream的rangeClosed()方法生成1到n的整數流，然後使用reduce()方法求積。

3. 總結

Java實現階乘主要有遞歸、循環、Lambda和Stream等幾種方法。使用遞歸實現階乘需要注意遞歸結束條件，否則會導致棧溢出；使用循環實現階乘需要將結果初始化為1，然後循環n次，每次乘到結果上；使用Lambda和Stream實現階乘可以減少代碼量，但需要理解Lambda表達式和Stream API的使用方法。