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
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)]))
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
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.