階乘運算符英文解釋翻譯、階乘運算符的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 factorial operator
分詞翻譯:
階乘的英語翻譯:
factorial
【計】 factorial
運算符的英語翻譯:
【計】 operational character; operator
專業解析
階乘運算符(Factorial Operator)是數學與計算機科學中用于表示連續正整數乘積的特殊符號。其漢英對照定義為:以符號"!"表示,運算對象為自然數n時,表達式寫作n!,讀作"n階乘"(n factorial),即n! = n×(n-1)×(n-2)×...×1。
一、數學定義與公式
根據Wolfram MathWorld的權威定義,階乘運算符遵循以下數學規範:
$$
n! = prod_{k=1}^n k quad (n in mathbb{N})
$$
特别規定0! = 1,該公理在組合數學中具有基礎性作用。
二、運算特性
- 遞歸性:n! = n×(n-1)! (n≥1)
- 斯特林公式:當n→∞時,n! ≈ √(2πn)(n/e)^n
- 伽瑪函數擴展:通過Γ(n+1)實現非整數階乘計算
三、應用領域
- 組合數學:計算排列數C(n,k)和組合數P(n,k)的基礎算子
- 概率統計:二項分布、泊松分布的概率質量函數構成要素
- 計算機算法:遞歸算法、動态編程等領域的常見運算單元
四、編程實現
在Python、Java等編程語言中,math模塊提供标準階乘函數實現。例如Python的math.factorial(n)嚴格限定n為非負整數,而第三方庫如SciPy支持浮點數階乘計算。
網絡擴展解釋
階乘運算符(符號為!)是數學中用于計算非負整數階乘的一元運算符。其定義和特性如下:
1. 基本定義
- 階乘表示從1到該整數的所有正整數連乘:
$$ n! = n times (n-1) times (n-2) times cdots times 2 times 1 $$
- 特殊規定:0的階乘為1(即 ( 0! = 1 )),這是為了保持組合數學公式的一緻性。
示例:
- ( 5! = 5 times 4 times 3 times 2 times 1 = 120 )
- ( 0! = 1 )
2. 應用場景
- 組合數學:計算排列數(( P(n, k) = frac{n!}{(n-k)!} ))和組合數(( C(n, k) = frac{n!}{k!(n-k)!} ))。
- 概率論:計算事件排列的可能性。
- 泰勒級數:如 ( e^x = sum_{n=0}^{infty} frac{x^n}{n!} )。
- 計算機科學:算法複雜度分析(如排列生成算法的階乘級複雜度 ( O(n!) ))。
3. 運算特性
- 僅適用于非負整數:負數和小數無傳統階乘定義(但可通過伽馬函數擴展)。
- 優先級:階乘運算符優先級高于乘除,例如 ( 3 times 5! = 3 times 120 = 360 )。
- 增長極快:( 10! = 3,628,800 ),遠超指數函數。
4. 編程中的實現
在編程語言(如Python、Java)中,通常通過循環、遞歸或數學庫函數(如Python的 math.factorial()
)實現。例如:
import math
print(math.factorial(5))# 輸出120
常見誤區
- 負數階乘:傳統數學中無定義,但伽馬函數 ( Gamma(n) = (n-1)! ) 可擴展至複數域。
- 運算順序:( (3+2)! = 5! = 120 ),而 ( 3 + 2! = 3 + 2 = 5 )。
如需進一步了解擴展定義(如雙階乘 ( n!! ) 或伽馬函數),可參考組合數學或特殊函數相關文獻。
分類
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