N的阶乘中末尾有几个0
N的阶乘中末尾有几个0: 如果N!= K×10M,且K不能被10整除,那么N!末尾有M个0。再考虑对N!进行质因数分解,N!=(2^x)×(3^y)×(5^z)…,由于10 = 2×5,所以M只跟X和Z相关,每一对2和5相乘可以得到一个10,于是M = min(X, Z)。不难看出X大于等于Z,因为能被2整除的数出现的频率比能被5整除的数高得多,所以把公式简化为M = Z。int count(int k){ int sum=0; while(k!=0) { k=k/5; sum+=k; } return sum;}int main(){ int n,i,j,x,k; scanf("%d",&n); for(i=0;i
问题描述
给定参数n(n为正整数),请计算n的阶乘n!末尾所含有“0”的个数。 例如,5!=120,其末尾所含有的“0”的个数为1;10!= 3628800,其末尾所含有的“0”的个数为2;20!= 2432902008176640000,其末尾所含有的“0”的个数为4。计算公式
这里先给出其计算公式,后面给出推导过程。 令f(x)表示正整数x末尾所含有的“0”的个数,则有: 当0 < n < 5时,f(n!) = 0; 当n >= 5时,f(n!) = k + f(k!), 其中 k = n / 5(取整)。问题分析
显然,对于阶乘这个大数,我们不可能将其结果计算出来,再统计其末尾所含有的“0”的个数。所以必须从其数字特征进行分析。下面我们从因式分解的角度切入分析。 我们先考虑一般的情形。对于任意一个正整数,若对其进行因式分解,那么其末尾的“0”必可以分解为2*5。在这里,每一个“0”必然和一个因子“5”相对应。但请注意,一个数的因式分解中因子“5”不一定对应着一个“0”,因为还需要一个因子“2”,才能实现其一一对应。 我们再回到原先的问题。这里先给出一个结论: 结论1: 对于n的阶乘n!,其因式分解中,如果存在一个因子“5”,那么它必然对应着n!末尾的一个“0”。 下面对这个结论进行证明: (1)当n < 5时, 结论显然成立。 (2)当n >= 5时,令n!= [5k * 5(k-1) * ... * 10 * 5] * a,其中 n = 5k + r (0 <= r <= 4),a是一个不含因子“5”的整数。 对于序列5k, 5(k-1), ..., 10, 5中每一个数5i(1 <= i <= k),都含有因子“5”,并且在区间(5(i-1),5i)(1 <= i <= k)内存在偶数,也就是说,a中存在一个因子“2”与5i相对应。即,这里的k个因子“5”与n!末尾的k个“0”一一对应。 我们进一步把n!表示为:n!= 5^k * k! * a(公式1),其中5^k表示5的k次方。很容易利用(1)和迭代法,得出结论1。 上面证明了n的阶乘n!末尾的“0”与n!的因式分解中的因子“5”是一一对应的。也就是说,计算n的阶乘n!末尾的“0”的个数,可以转换为计算其因式分解中“5”的个数。 令f(x)表示正整数x末尾所含有的“0”的个数, g(x)表示正整数x的因式分解中因子“5”的个数,则利用上面的的结论1和公式1有: f(n!) = g(n!) = g(5^k * k! * a) = k + g(k!) = k + f(k!) 所以,最终的计算公式为: 当0 < n < 5时,f(n!) = 0; 当n >= 5时,f(n!) = k + f(k!), 其中 k = n / 5(取整)。计算举例
f(5!) = 1 + f(1!) = 1 f(10!) = 2 + f(2!) = 2 f(20!) = 4 + f(4!) = 4 f(100!) = 20 + f(20!) = 20 + 4 + f(4!) = 24 f(1000!) = 200 + f(200!) = 200 + 40 + f(40!) = 240 + 8 + f(8!) = 248 + 1 + f(1) =249...