Тема: Функция вычисления факториала node.js

**Admin** · 03.07.2018, 10:40

В Node.js есть несколько способов реализации функции вычисления факториала. Рассмотрю все варианты — от простого до оптимизированного.

Содержание

11. Итеративный способ (рекомендуемый)
22. Рекурсивный способ
33. Оптимизированный рекурсивный (хвостовая рекурсия)
44. С использованием BigInt (для очень больших чисел)
55. С мемоизацией (кэширование результатов)
66. Асинхронная версия (для неблокирующих операций)
77. С обработкой ошибок и валидацией
8Сравнение производительности
9Рекомендации:

1. Итеративный способ (рекомендуемый)

Самый эффективный и безопасный способ:

PHP код:


			
function factorialIterative(n) {

    if (n < 0) throw new Error('Факториал определён только для неотрицательных чисел');

    if (n === 0 || n === 1) return 1;

    

    let result = 1;

    for (let i = 2; i <= n; i++) {

        result *= i;

    }

    return result;

}



// Использование

console.log(factorialIterative(5)); // 120

console.log(factorialIterative(10)); // 3628800

2. Рекурсивный способ

Классический, но с ограничениями:
Ограничение: для больших n (> 10000) может вызвать переполнение стека.

PHP код:


			
function factorialRecursive(n) {

    if (n < 0) throw new Error('Факториал определён только для неотрицательных чисел');

    if (n === 0 || n === 1) return 1;

    return n * factorialRecursive(n - 1);

}



// Использование

console.log(factorialRecursive(5)); // 120

3. Оптимизированный рекурсивный (хвостовая рекурсия)

PHP код:


			
function factorialTailRecursive(n, accumulator = 1) {

    if (n < 0) throw new Error('Факториал определён только для неотрицательных чисел');

    if (n === 0 || n === 1) return accumulator;

    return factorialTailRecursive(n - 1, n * accumulator);

}



// Использование

console.log(factorialTailRecursive(5)); // 120

4. С использованием BigInt (для очень больших чисел)

PHP код:


			
function factorialBigInt(n) {

    if (n < 0) throw new Error('Факториал определён только для неотрицательных чисел');

    if (n === 0 || n === 1) return 1n;

    

    let result = 1n;

    for (let i = 2n; i <= n; i++) {

        result *= i;

    }

    return result;

}



// Использование

console.log(factorialBigInt(20)); // 2432902008176640000n

console.log(factorialBigInt(50).toString()); // Огромное число

5. С мемоизацией (кэширование результатов)

PHP код:


			
const factorialMemo = (function() {

    const cache = { 0: 1, 1: 1 };

    

    return function factorial(n) {

        if (n < 0) throw new Error('Факториал определён только для неотрицательных чисел');

        if (cache[n] !== undefined) return cache[n];

        

        cache[n] = n * factorial(n - 1);

        return cache[n];

    };

})();



// Использование

console.log(factorialMemo(5)); // 120 (вычисляется)

console.log(factorialMemo(5)); // 120 (берётся из кэша)

console.log(factorialMemo(6)); // 720 (использует кэшированный 5!)

6. Асинхронная версия (для неблокирующих операций)

PHP код:


			
async function factorialAsync(n) {

    if (n < 0) throw new Error('Факториал определён только для неотрицательных чисел');

    if (n === 0 || n === 1) return 1;

    

    let result = 1;

    for (let i = 2; i <= n; i++) {

        result *= i;

        // Периодически уступаем управление для других операций

        if (i % 1000 === 0) {

            await new Promise(resolve => setImmediate(resolve));

        }

    }

    return result;

}



// Использование

(async () => {

    console.log(await factorialAsync(5)); // 120

})();

7. С обработкой ошибок и валидацией

PHP код:


			
function factorialSafe(n) {

    // Проверка типа

    if (!Number.isInteger(n)) {

        throw new TypeError('Аргумент должен быть целым числом');

    }

    

    // Проверка на отрицательное значение

    if (n < 0) {

        throw new RangeError('Факториал определён только для неотрицательных чисел');

    }

    

    // Проверка на слишком большое число

    if (n > 170) {

        throw new RangeError('Результат выходит за пределы Number.MAX_SAFE_INTEGER');

    }

    

    if (n === 0 || n === 1) return 1;

    

    let result = 1;

    for (let i = 2; i <= n; i++) {

        result *= i;

    }

    return result;

}

Сравнение производительности

PHP код:


			
const n = 100;



console.time('Итеративный');

factorialIterative(n);

console.timeEnd('Итеративный');



console.time('Рекурсивный');

factorialRecursive(n);

console.timeEnd('Рекурсивный');



console.time('Мемоизация');

factorialMemo(n);

console.timeEnd('Мемоизация');

Похожие темы
Тема	Автор	Раздел	Ответов	Последнее сообщение
Многократная авторизация: svk	Admin	Обсуждение форума	0	18.01.2016 05:55
Многократная авторизация: U-54	Admin	Обсуждение форума	0	25.11.2015 19:38
Многократная авторизация: U-54	Admin	Обсуждение форума	0	19.08.2015 17:21

Здесь присутствуют: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)

Тема: Функция вычисления факториала node.js

1. Итеративный способ (рекомендуемый)

2. Рекурсивный способ

3. Оптимизированный рекурсивный (хвостовая рекурсия)

4. С использованием BigInt (для очень больших чисел)

5. С мемоизацией (кэширование результатов)

6. Асинхронная версия (для неблокирующих операций)

7. С обработкой ошибок и валидацией

Сравнение производительности

Рекомендации: