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PHP怎么手写阶乘函数_PHP无内置函数算阶乘实现【详解】

絕刀狂花

絕刀狂花

发布时间:2026-02-04 13:08:45

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来源于php中文网

原创

不能直接用 gmp_fact() 或 bcmath 因生产环境常禁用或未开启,且面试要求手写;递归易栈溢出、需 is_int() 和 ≥0 校验输入合法性。

php怎么手写阶乘函数_php无内置函数算阶乘实现【详解】

为什么不能直接用 gmp_fact()bcmath

因为很多生产环境禁用了 gmp 扩展,bcmath 虽然支持大数但默认不开启;更关键的是——面试或算法题明确要求「不依赖扩展、手写实现」。这时候你得靠纯 PHP 逻辑撑住,而且得扛住边界情况。

递归写法看似简洁,但实际踩坑最多

递归最直观,但 PHP 默认深度有限(通常 100 层左右),factorial(200) 就会触发 Fatal error: Maximum function nesting level。另外,没加类型校验时传入负数或非整数,会无限递归或返回错误结果。

  • 必须用 is_int() + $n >= 0 双重判断输入合法性
  • 递归终止条件只能是 $n ,不能只写 $n == 0(否则 factorial(1) 会多调一次)
  • 别信“尾递归优化”——PHP 不支持尾递归自动优化,return factorial($n-1) * $n 和普通递归一样吃栈
function factorial($n) {
    if (!is_int($n) || $n < 0) {
        throw new InvalidArgumentException('n must be non-negative integer');
    }
    if ($n <= 1) return 1;
    return $n * factorial($n - 1);
}

循环实现才是生产环境首选

迭代写法无栈溢出风险,性能稳定,还能自然兼容大数处理逻辑(比如后续接 bcadd() / bcmul())。但要注意初始值设为 1,不是 0;循环变量从 2 开始,避免乘以 1 的冗余操作。

  • for ($i = 2; $i 比 for ($i = 1; ...) 少一次乘法
  • 如果要支持超大阶乘(如 1000!),需提前检测是否启用了 bcmath,并改用 bcadd()bcmul(),且初始值改为 '1' 字符串
  • 整型溢出在 64 位系统上约出现在 factorial(21) 之后(21! > PHP_INT_MAX),所以哪怕只是算 25!,也建议统一用字符串路径防错
function factorial($n) {
    if (!is_int($n) || $n < 0) {
        throw new InvalidArgumentException('n must be non-negative integer');
    }
    if ($n <= 1) return 1;
$result = 1;
for ($i = 2; $i <= $n; $i++) {
    $result *= $i;
}
return $result;

}

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大数阶乘必须切换到字符串计算

一旦 $n > 20,原生整型就不可靠。此时不能硬刚,得切到 bcmath。但注意:bcmul() 第二个参数必须是字符串,传整型会静默截断;而且 bcadd('0', '1') 这类写法虽合法,但纯属冗余,直接用 '1' 初始化即可。

  • 别在循环里反复调用 bcadd('0', $x) 做类型转换——开销大且没必要
  • extension_loaded('bcmath') 检测,而不是 function_exists('bcmul')(后者可能被 disable_functions 拦截)
  • 如果环境真没 bcmath,又必须算大阶乘,只能自己实现字符串乘法,但那是另一层复杂度了

真正容易被忽略的点:很多人写了大数版本,却忘了把输入 $n 也转成字符串再参与 bcmul——bcmul($result, $i) 中的 $i 是整型,PHP 会尝试隐式转换,但在某些配置下会警告或失败。稳妥写法是 bcmul($result, (string)$i)

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