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Fiz este código php para calcular o fatorial de números inteiros positivos , porém , para números a partir de 170 o resultado é sempre infinito e gostaria de entender o porque disso.

ex3

 $numero_usuario = isset($_POST['a'])?$_POST['a']:0;
 $fatorial = $numero_usuario;

 if($numero_usuario == 0){
   echo $numero_usuario;
 }
 if($numero_usuario > 0){
   while($fatorial!=1){
       $fatorial--;
       $numero_usuario *= $fatorial;

   }
   echo $numero_usuario;
 }
 ?>

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  • 2
    Porque os tipos numéricos tem um limite máximo, e se o cálculo ultrapassa esse limite, o resultado é "infinito"
    – hkotsubo
    Commented 17/04/2020 às 22:14
  • 171! = 1.2 × 10^309 > 1.8e308 (o máximo valor de double) (wolframalpha.com). Se você precisa calcular fatoriais grandes, vai precisar de número de ponto flutuante com precisão arbitrária. Mas se você está calculando arranjos e combinações, calcule os quocientes primeiro.
    – user178974
    Commented 17/04/2020 às 22:47
  • (e adicione um epsilon no final para corrigir o arredondamento do processador).
    – user178974
    Commented 17/04/2020 às 22:53

2 Respostas 2

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No SOen você pode encontrar uma resposta sobre isso, que eu adaptei e adicionei algumas coisas que encontrei pesquisando:

O que acontece é que você está ultrapassando a precisão de um double em um sistema 64bits. Essa precisão varia entre 10^−308 e 10^308. Em valores aproximados:

  • Fatorial de 170: 7.25741562 * 10^307 (dentro do limite de precisão)
  • Fatorial de 171: 1.24101807 * 10^309 (fora do limite de precisão, então "infinito")

Então é recomendado você utilizar uma extensão capaz de fazer esse tipo de multiplicação. Uma das possibilidades é a BCMath (BCMath Arbitrary Precision Mathematics), que foi a que encontrei o pessoal utilizando para multiplicação de valores grandes (com a função bcmul).

Adaptando seu código:

while($fatorial!=1){
    $fatorial--;
    $numero_usuario = bcmul($numero_usuario, $fatorial);
}

Fato interessante: pesquise pelo fatorial de 170 no Google e depois pelo fatorial de 171:

O Google calcula o Fatorial de 170 porém exibe Undefined para 171!

1
-1

O fatorial com um valor baixo já retorna um valor muito alto, veja

10! = 3.628.800

170 está ultrapassando o limite de memória de alocação estipulado pela Linguagem de Programação.

Veja o exemplo da Linguagem C: pt.wikibooks.org/wiki/Programar_em_C/Tipos_de_dados

As demais linguagens seguem da mesma maneira, mas cada uma com o seu tamanho de alocação específico.

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  • 2
    170! Não ultrapassa o limite de memória da máquina, não faz nem cosquinha(diminutivo de cosca, forma sincopada de cócega). Commented 20/04/2020 às 12:37
  • Pode até ser que o da memória RAM não, mas excede o espaço do tamanho que a Linguagem de Programação usa para alocar a variável na memória. Cada tipo variável tem um tamanho máximo suportado. Veja um exemplo da linguagem C: pt.wikibooks.org/wiki/Programar_em_C/Tipos_de_dados No entanto, todas as linguagens possuem as suas limitações.
    – fcfeitosa
    Commented 20/04/2020 às 13:05
  • 2
    É isso que tem que ser explicado na resposta. Da maneira que escreveu dá a entender que o fatorial consumiu toda a RAM. Commented 20/04/2020 às 13:06
  • Sim, me expressei errado. Obrigado pela comentário Augusto Vasques. Informação corrigida.
    – fcfeitosa
    Commented 20/04/2020 às 13:17

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