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Preciso somar os fatoriais de 1 a 10, mas n encontrei o melhor jeito de implementar essa função.

def soma_fatorial():
    resultado = 1
    for i in range(1, 11):
        resultado = resultado * i
    return resultado
0

3 Respostas 3

6

O fatorial de um número n, por definição é o produto de todos os números começando por n até 1.

Pois bem, para calcular o fatorial de um número podemos utilizar o seguinte código:

def fatorial(n):
    prod = 1
    for c in range(n, 0, -1):
        prod *= c
    return prod


num = int(input('Digite um número inteiro: '))

print(fatorial(num))

Agora, pelo que entendi do seu enunciado você deseja calcular a soma de todos os fatoriais de 1 até n.

1ª Forma de resolver:

Para calcularmos esta soma devemos utilizar o seguinte código:

def soma_fatorial(n):
    soma = 0
    for c in range(1, n + 1):
        prod = 1
        for d in range(c, 0, -1):
            prod *= d
        soma += prod
    return soma


num = int(input('Digite um número: '))

print(soma_fatorial(num))

Observe neste segundo código que o primeiro for da função soma_fatorial percorre o range dos números que desejamos calcular o respectivo fatorial e o último for calcula o fatorial da respectiva iteração.

Vamos testar o código:

Exemplo 1

Calcule a soma dos fatoriais de 1 até 3

Neste caso, executamos o código e quando recebemos a mensagem; Digite um número, Devemos digitar o limite superior, que neste caso é 3. Em seguida recebermos a seguinte saída:

9

Pois 9 = 1! + 2! + 3! = 1 + 2 + 6 = 9

Exemplo 2

Calcule a soma dos fatoriais de 1 até 10

Neste caso, executamos o código e quando recebemos a mensagem; Digite um número, Devemos digitar o limite superior, que neste caso é 10. Em seguida recebermos a seguinte saída:

4037913

Pois 4037913 = 1! + 2! + 3! + 4! + 5! + 6! + 7! + 8! + 9! + 10! = 4037913


2ª Forma de resolver:

Outra forma interessante de resolver esta questão é utilizando o método factorial da biblioteca math. Dessa forma, a solução seria:

from math import factorial


def soma_fatorial(n):
    soma = 0
    for c in range(1, n + 1):
        soma += factorial(c)
    return soma


num = int(input('Digite um número: '))

print(soma_fatorial(num))

3ª Forma de resolver:

Também pode-se resolver esta questão por compreensão de lista. Neste caso, a resolução seria:

from math import factorial


def soma_fatorial(n):
    return sum([factorial(c) for c in range(1, n + 1)])


num = int(input('Digite um número: '))

print(soma_fatorial(num))

4ª Forma de resolver:

Outra coisa, você pode resolver esta questão sem utilizar funções def. Para isso você utilizaria apenas 2 linhas de código. Neste caso a solução seria:

from math import factorial

print(sum([factorial(c) for c in range(1, int(input('Digite um número: ')) + 1)]))
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Fazer um laço que percorre os números de 1 a n calculando o fatorial de cada um separadamente pode não ser uma boa ideia (exceto quando n=51), a menos que tenha implementado alguma camada de memoization, que não foi o caso das outras respostas (1 e 2).

Sabendo que n! = n*(n-1)!, a soma dos fatoriais fica:

S = 1! + 2! + 3! + ... + n!
S = 1! + 2*1! + 3*2*1! + ... + n*(n-1)*(n-2)*...*3*2*1!
S = 1! * (1 + 2 + 3*2 + ... + n*(n-1)*(n-2)*...*3*2)
S = 1! * (1 + 2 * (1 + 3 * (1 + 4 * (... + (n-1) * (1 + n))))

Ou seja, para calcular o fatorial do próximo número basta multiplicá-lo pelo fatorial do número anterior. Para a soma deles, basta acumular todos esses valores em forma de adição.

def soma_fatorial(n):
    soma = 0
    fatorial = 1
    for numero in range(1, n+1):
      fatorial = numero * fatorial
      soma += fatorial
    return soma

print(soma_fatorial(10))  # 4037913

Com isso você reduz a complexidade do seu algoritmo de O(n²) para O(n).


Você ainda pode melhorar a solução com separação das responsabilidades utilizando geradores, como mostrei nesta resposta:

def fatorial_range(n):
    """ Retorna o fatorial de todos os números entre 1 e n """
    next_value = 1
    for i in range(1, n+1):
        yield next_value
        next_value *= i + 1

print(sum(fatorial_range(10)))  # 4037913
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Como não percebi nenhum pré-requisito na questão. Acredito que a forma mais direta seria usar os recursos do Python para tal. Neste caso a recursividade.

>>> def fatorial(n):
...     if n == 0:
...         return 1
...     return n * fatorial(n - 1)
...
>>> fatorial(0)
1
>>> fatorial(1)
1
>>> fatorial(5)
120

Sendo assim, para pegar a soma dos fatoriais de um range específico, bastaria

>>> sum([fatorial(s) for s in range(2, 6)])
152

Nota: O comando range no Python pega do número inicial até um antes do número final. Ou seja, no exemplo acima de 2 até 5

fatorial de 2 = 2
fatorial de 3 = 6
fatorial de 4 = 24
fatorial de 5 = 120

A soma de todos 152

Update: Esta forma permite que você some fatoriais de números não sequenciais. No exemplo abaixo a soma dos fatoriais de 2, 3, 5 e 8.

>>> sum([fatorial(s) for s in [2, 3, 5, 8]])
40448

Espero ter ajudaddo.

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