Eine Fakultät, gekennzeichnet durch ein Ausrufezeichen (!) nach einer ganzen Zahl n, ist die mathematische Operation, die das Produkt aller positiven ganzen Zahlen von 1 bis n darstellt: n! = n × (n−1) × (n−2) × ... × 2 × 1. Die Fakultät ist einer der grundlegenden Bausteine der Kombinatorik, von Permutationen, Kombinationen, Wahrscheinlichkeitsberechnungen und Reihenentwicklungen (z. B. der Taylorreihe).
Wie lautet die Fakultätsformel und ihre rekursive Regel?
- Basisfall: 0! = 1, 1! = 1.
- Rekursion: jedes n! ergibt sich aus dem vorherigen (n−1)! multipliziert mit n.
- Wachstumsrate: die Fakultät wächst sogar schneller als eine Exponentialfunktion (a^n) — man spricht von superexponentiellem Wachstum.
Warum wird die Fakultät großer Zahlen mit BigInt berechnet?
In der Praxis bedeutet das: Fragen wie „wie viele Ziffern?” oder „auf welchen Ziffern endet es genau?” lassen sich nur mit BigInt (oder einer vergleichbaren Arithmetik mit beliebiger Genauigkeit) korrekt beantworten. Ein gewöhnlicher Taschenrechner oder eine Rechner-App zeigt ab etwa 20! meist einen gerundeten/angenäherten Wert; dieses Tool speichert stattdessen den exakten Wert und zeigt ihn auf Wunsch an.