Quelle est la fonction factorielle la plus rapide en JavaScript ?

Question

Je cherche une implémentation vraiment rapide de factorielle en JavaScript. Une suggestion ?

Answer 1

Vous pouvez recherche de (1...100) ! sur Wolfram|Alpha pour pré-calculer la séquence factorielle.

Les 100 premiers numéros sont :

1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040, 40320, 362880, 3628800, 39916800, 479001600, 6227020800, 87178291200, 1307674368000, 20922789888000, 355687428096000, 6402373705728000, 121645100408832000, 2432902008176640000, 51090942171709440000, 1124000727777607680000, 25852016738884976640000, 620448401733239439360000, 15511210043330985984000000, 403291461126605635584000000, 10888869450418352160768000000, 304888344611713860501504000000, 8841761993739701954543616000000, 265252859812191058636308480000000, 8222838654177922817725562880000000, 263130836933693530167218012160000000, 8683317618811886495518194401280000000, 295232799039604140847618609643520000000, 10333147966386144929666651337523200000000, 371993326789901217467999448150835200000000, 13763753091226345046315979581580902400000000, 523022617466601111760007224100074291200000000, 20397882081197443358640281739902897356800000000, 815915283247897734345611269596115894272000000000, 33452526613163807108170062053440751665152000000000, 1405006117752879898543142606244511569936384000000000, 60415263063373835637355132068513997507264512000000000, 2658271574788448768043625811014615890319638528000000000, 119622220865480194561963161495657715064383733760000000000, 5502622159812088949850305428800254892961651752960000000000, 258623241511168180642964355153611979969197632389120000000000, 12413915592536072670862289047373375038521486354677760000000000, 608281864034267560872252163321295376887552831379210240000000000, 30414093201713378043612608166064768844377641568960512000000000000, 1551118753287382280224243016469303211063259720016986112000000000000, 80658175170943878571660636856403766975289505440883277824000000000000, 4274883284060025564298013753389399649690343788366813724672000000000000, 230843697339241380472092742683027581083278564571807941132288000000000000, 12696403353658275925965100847566516959580321051449436762275840000000000000, 710998587804863451854045647463724949736497978881168458687447040000000000000, 40526919504877216755680601905432322134980384796226602145184481280000000000000, 2350561331282878571829474910515074683828862318181142924420699914240000000000000, 138683118545689835737939019720389406345902876772687432540821294940160000000000000, 8320987112741390144276341183223364380754172606361245952449277696409600000000000000, 507580213877224798800856812176625227226004528988036003099405939480985600000000000000, 31469973260387937525653122354950764088012280797258232192163168247821107200000000000000, 1982608315404440064116146708361898137544773690227268628106279599612729753600000000000000, 126886932185884164103433389335161480802865516174545192198801894375214704230400000000000000, 8247650592082470666723170306785496252186258551345437492922123134388955774976000000000000000, 544344939077443064003729240247842752644293064388798874532860126869671081148416000000000000000, 36471110918188685288249859096605464427167635314049524593701628500267962436943872000000000000000, 2480035542436830599600990418569171581047399201355367672371710738018221445712183296000000000000000, 171122452428141311372468338881272839092270544893520369393648040923257279754140647424000000000000000, 11978571669969891796072783721689098736458938142546425857555362864628009582789845319680000000000000000, 850478588567862317521167644239926010288584608120796235886430763388588680378079017697280000000000000000, 61234458376886086861524070385274672740778091784697328983823014963978384987221689274204160000000000000000, 4470115461512684340891257138125051110076800700282905015819080092370422104067183317016903680000000000000000, 330788544151938641225953028221253782145683251820934971170611926835411235700971565459250872320000000000000000, 24809140811395398091946477116594033660926243886570122837795894512655842677572867409443815424000000000000000000, 1885494701666050254987932260861146558230394535379329335672487982961844043495537923117729972224000000000000000000, 145183092028285869634070784086308284983740379224208358846781574688061991349156420080065207861248000000000000000000, 11324281178206297831457521158732046228731749579488251990048962825668835325234200766245086213177344000000000000000000, 894618213078297528685144171539831652069808216779571907213868063227837990693501860533361810841010176000000000000000000, 71569457046263802294811533723186532165584657342365752577109445058227039255480148842668944867280814080000000000000000000, 5797126020747367985879734231578109105412357244731625958745865049716390179693892056256184534249745940480000000000000000000, 475364333701284174842138206989404946643813294067993328617160934076743994734899148613007131808479167119360000000000000000000, 39455239697206586511897471180120610571436503407643446275224357528369751562996629334879591940103770870906880000000000000000000, 3314240134565353266999387579130131288000666286242049487118846032383059131291716864129885722968716753156177920000000000000000000, 281710411438055027694947944226061159480056634330574206405101912752560026159795933451040286452340924018275123200000000000000000000, 24227095383672732381765523203441259715284870552429381750838764496720162249742450276789464634901319465571660595200000000000000000000, 2107757298379527717213600518699389595229783738061356212322972511214654115727593174080683423236414793504734471782400000000000000000000, 185482642257398439114796845645546284380220968949399346684421580986889562184028199319100141244804501828416633516851200000000000000000000, 16507955160908461081216919262453619309839666236496541854913520707833171034378509739399912570787600662729080382999756800000000000000000000, 1485715964481761497309522733620825737885569961284688766942216863704985393094065876545992131370884059645617234469978112000000000000000000000, 135200152767840296255166568759495142147586866476906677791741734597153670771559994765685283954750449427751168336768008192000000000000000000000, 12438414054641307255475324325873553077577991715875414356840239582938137710983519518443046123837041347353107486982656753664000000000000000000000, 1156772507081641574759205162306240436214753229576413535186142281213246807121467315215203289516844845303838996289387078090752000000000000000000000, 108736615665674308027365285256786601004186803580182872307497374434045199869417927630229109214583415458560865651202385340530688000000000000000000000, 10329978488239059262599702099394727095397746340117372869212250571234293987594703124871765375385424468563282236864226607350415360000000000000000000000, 991677934870949689209571401541893801158183648651267795444376054838492222809091499987689476037000748982075094738965754305639874560000000000000000000000, 96192759682482119853328425949563698712343813919172976158104477319333745612481875498805879175589072651261284189679678167647067832320000000000000000000000, 9426890448883247745626185743057242473809693764078951663494238777294707070023223798882976159207729119823605850588608460429412647567360000000000000000000000, 933262154439441526816992388562667004907159682643816214685929638952175999932299156089414639761565182862536979208272237582511852109168640000000000000000000000, 93326215443944152681699238856266700490715968264381621468592963895217599993229915608941463976156518286253697920827223758251185210916864000000000000000000000000

Si vous voulez quand même calculer les valeurs vous-même, vous pouvez utiliser mémorisation :

var f = [];
function factorial (n) {
  if (n == 0 || n == 1)
    return 1;
  if (f[n] > 0)
    return f[n];
  return f[n] = factorial(n-1) * n;
}

Edit : 21.08.2014

Solution 2

J'ai pensé qu'il serait utile d'ajouter un exemple fonctionnel de paresseux itératif fonction factorielle qui utilise les grands chiffres pour obtenir exact résultat avec mémorisation et cache comme comparaison

var f = [new BigNumber("1"), new BigNumber("1")];
var i = 2;
function factorial(n)
{
  if (typeof f[n] != 'undefined')
    return f[n];
  var result = f[i-1];
  for (; i <= n; i++)
      f[i] = result = result.multiply(i.toString());
  return result;
}
var cache = 100;
// Due to memoization, following line will cache first 100 elements.
factorial(cache);

Je suppose que vous utiliseriez une sorte de fermeture pour limiter la visibilité des noms de variables.

Réf. : BigNumber Bac à sable : JsFiddle

Answer 2

Vous devriez utiliser une boucle.

Voici deux versions comparées en calculant la factorielle de 100 pour 10.000 fois.

Récursif

function rFact(num)
{
    if (num === 0)
      { return 1; }
    else
      { return num * rFact( num - 1 ); }
}

Iterative

function sFact(num)
{
    var rval=1;
    for (var i = 2; i <= num; i++)
        rval = rval * i;
    return rval;
}

En direct de : http://jsfiddle.net/xMpTv/

Mes résultats montrent :
- Récursif ~ 150 millisecondes
- Iterative ~ 5 millisecondes

Answer 3

Je pense toujours que la réponse de Margus est la meilleure. Cependant, si vous voulez également calculer les factorielles de nombres compris entre 0 et 1 (c'est-à-dire la fonction gamma), vous ne pouvez pas utiliser cette approche car la table de conversion devra contenir des valeurs infinies.

Cependant, vous peut approxime les valeurs des factorielles, et c'est assez rapide, plus rapide que de s'appeler récursivement ou de le boucler au moins (surtout quand les valeurs commencent à être plus grandes).

Une bonne méthode d'approximation est celle de Lanczos

Voici une implémentation en JavaScript (portée à partir d'une calculatrice que j'ai écrite il y a plusieurs mois) :

function factorial(op) {
 // Lanczos Approximation of the Gamma Function
 // As described in Numerical Recipes in C (2nd ed. Cambridge University Press, 1992)
 var z = op + 1;
 var p = [1.000000000190015, 76.18009172947146, -86.50532032941677, 24.01409824083091, -1.231739572450155, 1.208650973866179E-3, -5.395239384953E-6];

 var d1 = Math.sqrt(2 * Math.PI) / z;
 var d2 = p[0];

 for (var i = 1; i <= 6; ++i)
  d2 += p[i] / (z + i);

 var d3 = Math.pow((z + 5.5), (z + 0.5));
 var d4 = Math.exp(-(z + 5.5));

 d = d1 * d2 * d3 * d4;

 return d;
}

Tu peux maintenant faire des trucs sympas comme factorial(0.41) etc., mais la précision peut être un peu faible, car il s'agit d'une approximation du résultat.

Answer 4

La table de consultation est la solution la plus évidente, si vous travaillez avec des nombres naturels. Pour calculer une factorielle en temps réel, vous pouvez l'accélérer avec un cache, en sauvegardant les nombres que vous avez calculés auparavant. Quelque chose comme :

factorial = (function() {
    var cache = {},
        fn = function(n) {
            if (n === 0) {
                return 1;
            } else if (cache[n]) {
                return cache[n];
            }
            return cache[n] = n * fn(n -1);
        };
    return fn;
})();

Vous pouvez précalculer certaines valeurs afin d'accélérer encore le processus.

Answer 5

Voici le memoizer, qui prend n'importe quelle fonction à argument unique et la mémorise. Il s'avère être légèrement plus rapide que la fonction de @xPheRe. solution y compris la limite de la taille du cache et la vérification associée, car j'utilise le court-circuitage, etc.

function memoize(func, max) {
    max = max || 5000;
    return (function() {
        var cache = {};
        var remaining = max;
        function fn(n) {
            return (cache[n] || (remaining-- >0 ? (cache[n]=func(n)) : func(n)));
        }
        return fn;
    }());
}

function fact(n) {
    return n<2 ? 1: n*fact(n-1);
}

// construct memoized version
var memfact = memoize(fact,170);

// xPheRe's solution
var factorial = (function() {
    var cache = {},
        fn = function(n) {
            if (n === 0) {
                return 1;
            } else if (cache[n]) {
                return cache[n];
            }
            return cache[n] = n * fn(n -1);
        };
    return fn;
}());

Environ 25x plus rapide sur ma machine dans Chrome que la version récursive, et 10% plus rapide que celle de xPheRe.