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输入计算

数学公式

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结果

Factorial of 5
120
n! = 5!
输入 n 5
n! 120

什么是阶乘?

非负整数 n 的阶乘记作 n!,等于从 1 到 n 的所有正整数的乘积。阶乘在数学中无处不在,尤其是在组合数学、概率论、代数和微积分中——它常用来计算事物排列或排序的方式总数。本计算器可针对任意非负整数瞬间算出 n!。

以递减整数相乘形式展示的阶乘展开
阶乘是从 n 一直乘到 1 的所有整数的乘积。

如何使用本计算器

在输入框中填入一个整数 n(0 或更大),计算器即可返回 n! 的结果。由于阶乘增长极快,对于较小的 n,结果以精确整数显示;对于较大的输入,则以标准浮点精度呈现。结果会迅速变得非常庞大:13! 就已经超过 60 亿,而 170! 已接近标准双精度浮点数所能表示的最大值。

公式详解

阶乘的定义公式为:

$$\text{n}! = 1 \times 2 \times 3 \times \cdots \times \text{n}$$

一个重要的特例是 \(0! = 1\)。这是因为「空乘积」(即没有任何数相乘的结果)按约定定义为 1。这一约定让各类组合公式保持一致——例如,把零个物体排列起来的方式恰好只有一种。

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阶梯图展示阶乘值 1、2、6、24、120 快速增长
随着 n 增大,阶乘增长得非常快。

实例演算

假设要计算 5!,逐步相乘即可:\(1 \times 2 = 2\),再 \(2 \times 3 = 6\),再 \(6 \times 4 = 24\),最后 \(24 \times 5 = 120\)。因此 \(5! = 120\)。这表示将 5 个不同的物体排成一行,共有 120 种不同的排列方式。

常见问题

为什么 0! 等于 1?这是基于「空乘积」约定,同时也是为了让排列与组合公式对所有取值都能保持一致地成立。

可以计算负数或小数的阶乘吗?本工具不支持。标准阶乘只对非负整数有定义。伽马函数(Gamma function)可以把阶乘推广到其他数值,但这超出了本计算器的范围。

为什么有输入上限?阶乘增长极快,超过 170! 的数值会导致标准双精度运算溢出,因此输入被限制在 170 以内。

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