用C語言計算1~20的階乘之和


  昨天(2018/12/7)在做C語言的課后練習題的時候,有一道題要求我們計算1~20的階乘之和。代碼很快就寫出來了,考慮到結果的值會比較大,而在Windows操作系統下,int 類型和 long 類型居然都是4個字節(C#中long類型是八個字節,找同學試了下,Linux下C語言的long類型好像也是八個字節),所以我使用double類型。代碼如下:

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 int main()
 4 {
 5     double n = 1, sum = 0;
 6     for (int i = 1; i <= 20; i++)
 7     {
 8         n *= i;
 9         sum += n;
10     }
11     printf("%lf",sum);
12 }

結果輸出了:2561327494111820300.000000

  我以為我得到了正確的結果,但我將同樣的算法搬到C#中之后,卻好像不是那么回事。(考慮到C#中long類型是八個字節,范圍足夠大,所以在C#中我直接使用了long類型。)代碼如下:

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 
 7 namespace Homework
 8 {
 9     class Program
10     {
11         static void Main(string[] args)
12         {
13             long n = 1, sum = 0;
14             for (int i = 1; i <= 20; ++i)
15             {
16                 n *= i;
17                 sum += n;
18             }
19             Console.WriteLine(sum);20             Console.ReadKey();
21         }
22     }
23 }

得到的結果是:2561327494111820313

  相差了13?什么鬼?我不(ji)厭(qi)其(wu)煩(liao)的按着計算器(科學計算器里有求階乘的函數),得到的結果和我在C#里得到的一模一樣。那C得出來的是什么鬼(其實在C#里將long改成double,得出來的好像也有誤差)。而且我嘗試着在輸出結果之前,手動把sum加上了13,即在輸出之前加入這么一條語句“sum += 13;”,發現……並沒有什么用,結果還是 2561327494111820300.000000。那……加100?沒用!加200?沒用!加300?神奇的事情發生了,得到了 2561327494111820800.000000!???等下,這不是加了500麽,我只給它加了300。。。哭笑不得。

  對於具體原因我沒有搞懂,可能是浮點數在計算機里的存儲和計算有關吧,可能造成了舍入誤差。反正就是數據類型的問題。

  那在Windows環境下用C語言做這道題,還得用 long long 類型。於是乎,C語言的代碼變成了:

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 int main()
 4 {
 5     long long n = 1, sum = 0;
 6     for (int i = 1; i <= 20; i++)
 7     {
 8         n *= i;
 9         sum += n;
10     }
11     printf("%I64d",sum);
12 }

輸出說明符是“%I64d”,百度來的。總之結果是對了:2561327494111820313。

  所以,您也別糾結網上有的回答 2561327494111820300 得到了200+贊,卻同時得到了600+踩了。至於得到結果 268040729 的,要么是int類型溢出(Windows操作系統下C語言的 long 類型也會溢出),要麽是結果輸出的時候用了“%d”格式說明符導致溢出。

PS:long long 數據類型好像是C99標准增加的,而VC++6.0(別問我為什么說到這個東西)是在C99之前出現的東西,所以以上代碼在VC++6.0里並不能使用。另外,VC++6.0也不支持“for (int i = 1; i <= 20; i++)”這種寫法,變量 i 的聲明得在for循環語句之前聲明。

 


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