Java用循环实现阶乘的详细步骤
为什么我算到13的阶乘结果突然变成负数了？
前两天有个学员私信我，说跟着网上的"新手如何快速涨粉"编程教程学Java，结果卡在阶乘计算这块。今天咱们就来掰开了揉碎了说说，??怎么用循环这个基本功搞定阶乘计算??。别怕，就算你现在连for循环都写不利索，看完这篇也能成！
一、先搞懂阶乘是个啥玩意儿
举个栗子！5的阶乘就是5×4×3×2×1=120。简单说就是从1乘到目标数，对吧？但这里有个坑：??0的阶乘是1??，这个数学规定得记住（虽然我也不知道为啥要这么规定）。
二、手把手搭积木
? 第一步：准备工具箱
java复制public class Factorial { public static void main(String[] args) { // 这里写测试代码 } }
先把架子搭起来，就像做饭得先开火一样。
? 第二步：造个循环流水线
java复制public static long factorial(int n) { long result = 1; // 注意这里用long for(int i = 1; i <= n; i++) { result *= i; } return result; }
??关键点??：
- 初始值必须是1（0乘啥都是0啊）
- 循环从1开始到n结束
- 用long类型能多撑一会儿（后面细说）
三、实战测试
? 正常情况
java复制System.out.println(factorial(5)); // 输出120
这时候循环就像流水线工人：
1号零件×2号零件×...×5号零件=成品
? 特殊情况
??测试0的阶乘??：
java复制System.out.println(factorial(0)); // 输出1
这里循环根本不会执行，直接返回初始值1，完美符合数学定义。
四、数据溢出这个坑
? 为啥13!会变负数？
用int类型算12!是479001600，但13!应该是6227020800——这已经超过了int的最大值21亿。所以计算结果会像里程表一样"翻车"，变成负数。
? 数据类型对比表
| 数据类型 | 最大阶乘值 | 计算结果示例 |
|---|---|---|
| int | 12! | 479001600 |
| long | 20! | 2432902008176640000 |
| BigInteger | 无上限 | 随便算 |
看到没？改用long能撑到20!，但超过20还是得跪。这时候就得搬出BigInteger这个大杀器，不过那是进阶内容了。
五、新手常犯的5个错误
- ??循环初始值设成0??：
java复制
int result = 0; // 完犊子，0乘啥都是0 - ??循环条件写反??：
java复制
for(int i = n; i >= 1; i--) // 虽然能运行，但容易搞懵 - ??忘记处理0的情况??：
直接套公式会得到0! = 0，这就违反数学定义了 - ??用int存结果??：
算到13!直接数据溢出，还查不出错 - ??没做参数校验??：
要是有人传个负数进来，你的方法就原地爆炸了
六、防呆指南
? 参数校验不能少
java复制if(n < 0) { throw new IllegalArgumentException("大哥，负数没阶乘啊！"); }
加个保险杠，防止有人乱输参数。
? 安全升级版
java复制public static long safeFactorial(int n) { if(n < 0) throw new IllegalArgumentException("负数禁止入内"); if(n > 20) System.out.println("警告：超过20建议用BigInteger"); long result = 1L; for(int i = 2; i <= n; i++) { // 从2开始能省一次循环 result *= i; } return result; }
这个版本做了三处优化：参数校验、性能优化、安全提示。
七、你们最爱问的问题
??Q：为啥不用递归非要循环？??
A：递归虽然代码短，但算大数容易栈溢出。循环就像老黄牛，虽然代码长点，但稳当啊！
??Q：从2开始循环真能提速？??
A：算5!的话，循环次数从5次变4次。虽然这点优化微不足道，但养成优化意识很重要。
??Q：用while循环行不行？??
A：当然可以！for和while就像筷子和叉子，都能吃饭，看个人习惯。
小编的编程心得
教了这么多年Java，发现很多新手卡壳不是因为笨，而是被细节坑了。就像这个阶乘计算，看着简单吧？但数据类型选错、边界条件漏掉、异常处理没做...随便哪个坑都能让你折腾半天。
记住编程界的真理：??先写能跑的代码，再改正确的代码，最后做漂亮的代码??。别指望一步到位，我当年学循环的时候，把阶乘算法改了七八遍才搞明白呢。下次遇到问题别慌，多写几个System.out.println输出中间值，保准你能找到问题所在。编程嘛，不就是不断试错的过程？