Java如何计算一个数的阶乘末尾有多少个零?

2024-09-04 16:36
文章标签 java 计算 阶乘 末尾

本文主要是介绍Java如何计算一个数的阶乘末尾有多少个零?,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章有点长,请耐心看完~~~

这个问题涉及到阶乘(factorial)的一个有趣特性,即阶乘结果末尾零的数量。要理解这一点,我们首先要知道什么情况下一个数的末尾会产生零。

什么情况下一个数的末尾会产生零

在十进制数制中,一个数的末尾要有零,那么这个数必须能被10整除。而10是由2和5相乘得到的(10=2×5)。因此,为了在一个数中找到末尾的零,我们需要找到这个数中因子2和因子5的对数(也就是找到这个数里一共有多少对2×5)。

末尾0的个数由因子2还是因子5决定

在阶乘中,因子2的数量(只要是2的倍数就有因子2)总是远多于因子5的数量(5的倍数显然跨度更大,比2少)。因此,当我们计算一个数的阶乘时,末尾零的数量主要由该数中因子5的数量决定(就像一个木桶能装多少水由最矮的那块木板决定,就算你有再多的2,但是就那么几个5,也只有几个2×5,比如你有5个2,3个5,那只有3对2×5)。每当我们在阶乘中遇到一个5的倍数时,我们就可以至少增加一个末尾的零。如果这个5的倍数还包含额外的因子5(比如25, 125等),那么它就可以贡献更多的零。

如何计算因子5的个数

这个观察结果允许我们使用一个更高效的算法来计算阶乘末尾零的数量,而不需要真正去计算整个阶乘的值。这个算法就是不断地将给定的数除以5,并累加每次除法的结果。因为每次除以5,我们实际上是在找出这个数可以分解为多少个5的因子(包括5的幂次)。

例如,对于数字100,我们可以这样计算阶乘末尾零的数量:

  • 100除以5等于20,说明有20个数是5的倍数,贡献20个因子5。
  • 但是,这20个数中有些还包含额外的因子5。我们将20除以5得到4,说明有4个数(25, 50, 75, 100)是5的平方的倍数,额外贡献4个因子5。
  • 如果需要,我们可以继续这个过程,但在这个例子中,100以内没有5的三次方的倍数。

所以,100的阶乘末尾有20+4=24个零。但是,对于大多数实际应用来说,只进行第一次除法(即除以5)就足够了,因为更高次幂的5非常罕见。

验证一下20的阶乘末尾0的个数是不是20/5=4,如下

代码表示如下

public int trailingZeroes(int n) {  int count = 0;  while (n > 0) {  n /= 5; // 每次除以5,找到所有的5的倍数  count += n; // 将找到的5的倍数数量加到count上  }  return count;  }  

这篇关于Java如何计算一个数的阶乘末尾有多少个零?的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1136448

相关文章

Java内存泄漏问题的排查、优化与最佳实践

《Java内存泄漏问题的排查、优化与最佳实践》在Java开发中,内存泄漏是一个常见且令人头疼的问题,内存泄漏指的是程序在运行过程中,已经不再使用的对象没有被及时释放,从而导致内存占用不断增加,最终... 目录引言1. 什么是内存泄漏?常见的内存泄漏情况2. 如何排查 Java 中的内存泄漏?2.1 使用 J

JAVA系统中Spring Boot应用程序的配置文件application.yml使用详解

《JAVA系统中SpringBoot应用程序的配置文件application.yml使用详解》:本文主要介绍JAVA系统中SpringBoot应用程序的配置文件application.yml的... 目录文件路径文件内容解释1. Server 配置2. Spring 配置3. Logging 配置4. Ma

Java 字符数组转字符串的常用方法

《Java字符数组转字符串的常用方法》文章总结了在Java中将字符数组转换为字符串的几种常用方法,包括使用String构造函数、String.valueOf()方法、StringBuilder以及A... 目录1. 使用String构造函数1.1 基本转换方法1.2 注意事项2. 使用String.valu

java脚本使用不同版本jdk的说明介绍

《java脚本使用不同版本jdk的说明介绍》本文介绍了在Java中执行JavaScript脚本的几种方式,包括使用ScriptEngine、Nashorn和GraalVM,ScriptEngine适用... 目录Java脚本使用不同版本jdk的说明1.使用ScriptEngine执行javascript2.

Spring MVC如何设置响应

《SpringMVC如何设置响应》本文介绍了如何在Spring框架中设置响应,并通过不同的注解返回静态页面、HTML片段和JSON数据,此外,还讲解了如何设置响应的状态码和Header... 目录1. 返回静态页面1.1 Spring 默认扫描路径1.2 @RestController2. 返回 html2

Spring常见错误之Web嵌套对象校验失效解决办法

《Spring常见错误之Web嵌套对象校验失效解决办法》:本文主要介绍Spring常见错误之Web嵌套对象校验失效解决的相关资料,通过在Phone对象上添加@Valid注解,问题得以解决,需要的朋... 目录问题复现案例解析问题修正总结  问题复现当开发一个学籍管理系统时,我们会提供了一个 API 接口去

Java操作ElasticSearch的实例详解

《Java操作ElasticSearch的实例详解》Elasticsearch是一个分布式的搜索和分析引擎,广泛用于全文搜索、日志分析等场景,本文将介绍如何在Java应用中使用Elastics... 目录简介环境准备1. 安装 Elasticsearch2. 添加依赖连接 Elasticsearch1. 创

Spring核心思想之浅谈IoC容器与依赖倒置(DI)

《Spring核心思想之浅谈IoC容器与依赖倒置(DI)》文章介绍了Spring的IoC和DI机制,以及MyBatis的动态代理,通过注解和反射,Spring能够自动管理对象的创建和依赖注入,而MyB... 目录一、控制反转 IoC二、依赖倒置 DI1. 详细概念2. Spring 中 DI 的实现原理三、

SpringBoot 整合 Grizzly的过程

《SpringBoot整合Grizzly的过程》Grizzly是一个高性能的、异步的、非阻塞的HTTP服务器框架,它可以与SpringBoot一起提供比传统的Tomcat或Jet... 目录为什么选择 Grizzly?Spring Boot + Grizzly 整合的优势添加依赖自定义 Grizzly 作为

使用C#代码计算数学表达式实例

《使用C#代码计算数学表达式实例》这段文字主要讲述了如何使用C#语言来计算数学表达式,该程序通过使用Dictionary保存变量,定义了运算符优先级,并实现了EvaluateExpression方法来... 目录C#代码计算数学表达式该方法很长,因此我将分段描述下面的代码片段显示了下一步以下代码显示该方法如