Java Übung & Lösung: Fakultät berechnen und ausgeben

Schlagwörter: Fakultät, Java Übungen

Für alle, bei denen der Mathe-Unterricht genauso lange her ist, wie bei mir:
Die Fakultät ist das Produkt aufeinander folgender natürlicher Zahlen.

Zum Beispiel:
Die Fakultät von 2 ist: 1*2=2
Die Fakultät von 5 ist: 1*2*3*4*5=120

So – ich hoffe, dass ich mich nicht verrechnet habe.

• Also erstelle eine Klasse Fakultät.
• In dieser Klasse implementierst du eine Methode, welche eine Zahl als Argument übergeben bekommt.
• Und dann liefert die Methode die Fakultät, per Bildschirmausgabe zurück.
  Aufgerufen wird die Methode in der Main-Methode.

Alles klar?
Na dann viel Spaß bei dieser Java Übung.

Ich schlage vor, du löst diese Java Übung mit einer for Schleife.

Ich stelle mir die Schleifenbedingung so vor:

• Startwert für i ist 1.
  Denn du rechnest nur mit natürlichen Zahlen.
  Außerdem, wenn bei einer Multiplikation eine Null im Spiel ist, wird das Ergebnis null.
  Also bei i=1 starten.
• Die Schleife bricht ab, wenn i größer ist, als die übergebene Zahl aus der Parameterliste.
  Somit ist die Abbruchbedingung: i<=zahl;
• Und i wird ganz normal inkrementiert / hochgezählt.

Somit würde der Schleifenkopf so aussehen: for (int i = 1; i<=zahl;++i)

Und nun zum Rumpf.
Im Schleifenrumpf benötigst du eine Variable, welche das Ergebnis speichert.
Also beispielsweise so: fakultaet=fakultaet*i;

Da die Variable, nachdem die Schleife durchlaufen wurde, als Bildschirmausgabe zurückgeben werden soll - Musst du die Variable außerhalb der Schleife anlegen.

Da die Variable innerhalb der Methode lediglich eine lokale Variable ist, musst du ihr einen Wert zuweisen.

Alles klar?
Dann lass uns das Ding bauen.
Und so würde der Java Code dazu aussehen:

public class Fakultaet {

	static void berechneFakultaet(int zahl) {
		int fakultaet = 1; //außerhalb der Schleife anlegen und Wert zuweisen
		for (int i = 1; i <= zahl; ++i) {
			fakultaet = fakultaet * i;
		}
		System.out.println("Die Fakultät von " + zahl + " ist: " + fakultaet);
	}


	public static void main(String[] args) {
		berechneFakultaet(2);
		berechneFakultaet(5);
		berechneFakultaet(31);
	}
}

Klicke auf "Run" und schau, was passiert.

Cool, mit den Zahlen 2 und 5 lag ich nicht falsch.
Bei 31 ist Schluss.
Versuch ruhig einmal der Methode einen Wert über 31 zu übergeben.

Und was passiert?
Irgendein Mist, oder?

Das Problem ist, dass die Zahl zu groß wird.
Sie liegt dann außerhalb des Datenbereiches für Integer.
Und da unsere lokale Variable "fakultaet" eine Integer-Variable ist - ist dann auch schon Schluss.

Für größere Zahlen kannst du die Fakultät auch in einer long Variable speichern.

Ich habe deshalb eine zweite Methode, namens "berechneFakultaetLong" geschrieben.

public class Fakultaet {

	static void berechneFakultaet(int zahl) {
		int fakultaet = 1; // Variable als Integer Datentyp
		for (int i = 1; i <= zahl; ++i) {
			fakultaet = fakultaet * i;
		}
		System.out.println("Die Fakultät von " + zahl + " ist: " + fakultaet);
	}

	static void berechneFakultaetLong(int zahl) {
		long fakultaet = 1; //Variable als long Datentyp
		for (int i = 1; i <= zahl; ++i) {
			fakultaet = fakultaet * i;
		}
		System.out.println("Die Fakultät von " + zahl + " ist: " + fakultaet);
	}

	public static void main(String[] args) {
		berechneFakultaet(2);
		berechneFakultaet(5);
		berechneFakultaet(31);
		berechneFakultaetLong(39);
	}
}

Jetzt komm ich immerhin bis zur Fakultät von 39.
Dann ist auch hier schon Schluss.

Du siehst, irgendwann stößt auch Java auf Grenzen.

Aber mal ehrlich.
Zahlen, welche größer als 2.304.077.777.655.037.952 brauchen wir eigentlich nicht.