求和 1!+2!+3!…+n!
时间: 2023-05-31 18:19:02 浏览: 117
### 回答1:
题目要求计算1!+2!+3!+...+n!的和。其中n!表示n的阶乘,即n!=1×2×3×...×n。
解题思路:使用循环计算每个数的阶乘,并累加到总和中。
代码如下:
n = int(input()) # 输入n的值
sum = # 初始化总和为
factorial = 1 # 初始化阶乘为1
for i in range(1, n+1): # 循环计算每个数的阶乘
factorial *= i
sum += factorial # 将阶乘累加到总和中
print(sum) # 输出总和
### 回答2:
这是一个求前n项阶乘和的问题。
首先,阶乘可以表示为指数函数的形式,即n! = 1×2×3×...×n = 2^a × 3^b × 5^c × ...,其中a、b、c等是n!中素因子的指数。这样,问题就转化为了求素数因子的指数和。
我们可以分别考虑每个素数因子的指数。对于2,每隔一个数就有一个2,所以2的指数个数为n/2;对于3,每隔两个数就有一个3,所以3的指数个数为n/3;对于5,每隔四个数就有一个5,所以5的指数个数为n/5;以此类推,直到大于n的素数。因此,素因子2, 3, 5, ...的指数和即为:
n/2 + n/3 + n/5 + ... (向下取整)
这个式子可以用数学归纳法证明。假设对于任意小于n的正整数,上述式子成立。现在考虑n+1的情况。在前n项中,有n/2个数是2的倍数,有n/3个数是3的倍数,有n/5个数是5的倍数,以此类推。但是有些数同时是2和3的倍数,同时是3和5的倍数等等,这样有一些数被重复算了,需要通过容斥原理将其减去。例如,同时是2和3的倍数的数有n/6个,需要减去。因为同时是2和3的倍数的数被算了一次2,一次3,所以需要将其减去1。同理,同时是2和5的倍数的数有n/10个,同时是3和5的倍数的数有n/15个等等。综合起来,我们可以得到:
n/2 + n/3 + n/5 + ... - n/6 - n/10 - n/15 - ... (向下取整)
这个式子等价于:
n/2 + n/3 + n/5 + ... - n/(2×3) - n/(2×5) - n/(3×5) - ... (向下取整)
把这个式子中n改为n+1,得到:
(n+1)/2 + (n+1)/3 + (n+1)/5 + ... - (n+1)/(2×3) - (n+1)/(2×5) - (n+1)/(3×5) - ... (向下取整)
根据数学归纳法,我们证明了这个式子成立。从而,前n项阶乘的和可以表示为:
S = 1! + 2! + 3! + ... + n! = 2^a × 3^b × 5^c × ... (a、b、c等是n!中素因子的指数)
其中,素因子2, 3, 5, ... 的指数和为:
n/2 + n/3 + n/5 + ... (向下取整)
这样,我们就可以通过这个式子计算任意n的前n项阶乘之和。
### 回答3:
这道题目是一个数学中的组合问题。我们知道,阶乘表示了从1到某个数n所有整数的乘积,即n! = 1 × 2 × 3 × ... × n,而题目中要求的是求和1!到n!的值。
首先,我们可以将问题拆分成求和n个数的问题,每个数分别是1!到n!。由于求和中每一项的阶乘都不同,因此我们需要想办法将每一项转换成相同的形式,才能进行加法运算。一个可行的方法是将每一个阶乘拆分成其质因数分解的形式,即n! = 2^a × 3^b × 5^c × ...,这样所有的阶乘就都可以统一表示为某一组质数的指数形式,而指数就是各个质数在该阶乘中的个数。
接下来,我们可以将这n个拆分出来的指数序列进行相加,从而求得1!到n!的和。由于题目中n的范围没有给定,因此我们需要考虑如何优化求解方法。显然,直接计算n!的指数分解是一件非常耗时的操作,因此我们需要寻找一种更快捷的算法。
实际上,我们可以发现每一个阶乘的指数序列都可以递推地生成,即n! = n × (n - 1)!。因此,我们可以用一个循环计算每个阶乘的指数序列,从而得到它们的和。具体实现方式可以考虑用两个数组分别存储质数和它们的指数,然后在循环中进行更新即可。
综上所述,求和1!到n!的方法可以分为两步:首先将阶乘拆分成质数指数的形式,然后将所有指数相加即可得到总和。如果我们采用递推法计算每个阶乘的质数指数,那么求和的时间复杂度为O(nlogn)。
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