接到一個新的編程任務，

要求用Python編寫一個計算自然數n階乘的程序，用于學生利用計算機來計算n的階乘。

階乘：也是數學裡的一種術語；

階乘指從1乘以2乘以3乘以4一直乘到所要求的數；

在表達階乘時，就使用“！”來表示。如h階乘，就表示為h!

程序啟動後，程序在Shell窗口輸出提示信息“請輸入一個自然數，輸入quit可退出程序：”，學生輸入一個自然數，程序計算自然數的階乘，并将計算結果輸出到Shell窗口。程序再次輸出“請輸入一個自然數：”，等待學生的下次輸入。

程序需要判斷學生輸入的是否是自然數，如果不是自然數，再判斷是否是quit，若是quit退出程序，否則程序輸出錯誤提示“輸入錯誤，請輸入一個自然數或者輸入quit退出程序”。

程序的輸入是自然數n，是整數類型，輸入的來源是學生在程序運行過程中通過程序輸入。程序獲取用戶的輸入可以使用input函數，input函數返回的是字符串，如果需要輸入整數，可以使用int函數将字符串轉換為整數。

程序的輸出是自然數n階乘的結果，在程序中通過print函數來輸出自然數n階乘的結果

在流程圖中，計算自然數的階乘步驟屬于子過程，後面會給出這個子過程的流程圖。

在流程圖中，當用戶輸入quit時程序退出。在其它情況下，程序要保持運行狀态，等待用戶的輸入。前面已經學習了如何讓程序一直保持運行狀态，可以使用while循環來保持程序的運行狀态。

準備使用while循環來保持程序的運行狀态，循環條件為True，循環體為計算自然數階乘的代碼，在循環體中需要判斷學生輸入的是否是quit，如果是quit，調用break語句退出循環，程序結束。

還要解決一個問題，就是如何判斷學生輸入的内容是否是自然數。自然數都是由數字組成的，程序隻需要判斷學生輸入的内容是否全部是數字就可以，如果全部是數字，再使用int函數将輸入的内容轉換為整數即可。

Python的input函數返回的輸入内容是字符串，字符串的isdigit方法用于判斷字符串内容是否全部是數字，如果字符串内容全部是數字返回True，否則返回False。

最後一個要解決的問題就是如何計算自然數n的階乘。要用程序計算自然數n的階乘，首先要了解自然數n階乘的計算過程，然後再把計算過程用程序來實現。

準備編寫一個factorial函數來實現自然數n的階乘運算，函數有一個參數n，調用factorial函數時，需要傳入參數n。

首先創建一個存儲階乘運算結果的變量result，變量初始值為1，然後使用循環範圍為1至n的for循環來計算自然數n的階乘，在每輪循環中，result都會與循環變量相乘并将乘積結果再賦值給result，當for循環結束時，result的值就是自然數n階乘的運算結果。

factorial函數代碼如下：

還有一個比較疑惑的問題，就是定義函數的代碼從哪條語句開始執行？例如下面的代碼：

在上面的代碼中，第1條到第5條語句是函數factorial的函數體代碼，第6條語句是factorial函數體之後的代碼。

程序運行後，是先執行factorial函數？還是執行factorial函數體之後的第6條語句呢？

當代碼包含定義的函數時，Python解釋器不會自動執行函數代碼，隻有代碼中的語句調用函數時，Python才會執行函數代碼。因此上面的程序運行後，會先執行第6條語句，第6條語句調用了factorial函數，Python解釋器再執行factorial函數代碼。

解決了上面的問題後，開始編寫代碼。

''' 模塊文件：case01.py 功能描述：計算自然數n的階乘 代碼編寫時間：2020/04/06 作者：編程訓練營 ''' # 定義階乘函數factorial def factorial(n): result = 1 for i in range(1,n 1): result *=i return result # 程序入口 if __name__ == '__main__': while(True): # 輸入提示信息 num = input("請輸入一個自然數，輸入quit可退出程序：") # 判斷num是否全部是數字 if num.isdigit(): # 調用factorial函數計算num的階乘 print("%s的階乘為：%d" % (num,factorial(int(num)))) # 判斷num是否等于quit,如果是quit跳出循環 elif num == "quit": break; # 輸出錯誤信息提示 else: print("輸入錯誤，請輸入一個自然數或者輸入quit退出程序")

代碼解讀

在三個單引号“'''”之間的内容是注釋，如果是多行注釋可以使用三個單引号“'''”封閉起來。Python的一個代碼文件也稱為一個模塊，一般來說Python程序由一個模塊或多個模塊組成，在模塊開始部分需要對該模塊進行注釋，注釋的内容主要是模塊的文件名稱、功能說明、創建時間、作者等。

factorial是定義的階乘函數，用于計算自然數n的階乘，該函數有一個參數n，調用該函數時需要傳入參數n。

語句“if __name__ == '__main__'”，用于表示該模塊為直接執行模塊，也可以說是主模塊。前面說過，一個Python程序由一個模塊或多個模塊組成，在這些模塊中，隻有一個是主模塊，該主模塊将被python解釋器直接執行模塊中的代碼，其它模塊隻有被主模塊的代碼調用後才會執行。

__name__是Python系統變量，__name__被賦值為“_main_”,表示該模塊是主模塊，其它模塊可賦值為模塊名稱。

為了保持程序的運行狀态，代碼使用了while循環結構，循環條件為True，在循環體中有跳出循環體的語句，如果學生輸入的是“quit”，調用break語句退出循環。

在循環體中，創建num變量存儲學生輸入的内容，input返回的是字符串，因此num是字符串類型的變量，可以調用字符串的isdigit方法，來判斷num存儲的内容是否全部是數字，如果是數字，調用factorial函數計算num的階乘，并輸出計算結果，否則輸出錯誤信息提示。

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