Subfakultät Funktion Rechner

Rechner und Formel zur Berechnung der Subfakultät x!


Argument \(x\)
Dezimalstellen
Resultat

Diese Funktion liefert die Subfakultät zum angegebenen Argumenten.

Zur Berechnung geben Sie die Argumente ein, dann klicken Sie auf den Button 'Rechnen'.




Definition


Die Subfakultät !n ist die Anzahl der Permutationen von n Objekten, bei denen kein Objekt an seiner ursprünglichen Position bleibt – sogenannte Derangements.

Formel

\[ !n \;=\; n! \sum_{i=0}^{n} \frac{(-1)^i}{i!} \quad\text{für }n\ge0. \] Diese Darstellung folgt aus dem Inklusions–Exklusions-Prinzip.


Rekursive Definition

Startwerte: \[ !0 = 1,\quad !1 = 0. \] Für \(n\ge2\): \[ !n = (n-1)\bigl(!(n-1) + !(n-2)\bigr) \quad\text{bzw.}\quad !n = n\cdot !(n-1) + (-1)^n. \] Diese Rekurrenzen erlauben eine effiziente Berechnung auf Basis vorheriger Werte.

Anwendungen

  • Klassisches Hutproblem: Anzahl der Möglichkeiten, n Hüte zurückzugeben, sodass niemand seinen eigenen Hut erhält.
  • Kombinatorische Modelle in Statistik, Informatik und Spieltheorie, wenn Fixpunkte ausgeschlossen sind.

Beispiel: Bei \(n!\) ergeben sich
n x=5
0 1
1 0
2 1
3 2
4 9
5 44
6 265
7 1854