#ifndef SPROUT_MATH_FACTORIAL_HPP #define SPROUT_MATH_FACTORIAL_HPP #include #include #include #include #include namespace sprout { namespace math { namespace detail { template struct factorials; template<> struct factorials { public: typedef std::int8_t type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR std::size_t limit = 5; public: typedef sprout::array table_type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR table_type table = table_type{{ 1, 1, 2, 6, 24, 120 }}; }; SPROUT_CONSTEXPR typename sprout::math::detail::factorials::table_type sprout::math::detail::factorials::table; template<> struct factorials { public: typedef std::uint8_t type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR std::size_t limit = 5; public: typedef sprout::array table_type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR table_type table = table_type{{ 1, 1, 2, 6, 24, 120 }}; }; SPROUT_CONSTEXPR typename sprout::math::detail::factorials::table_type sprout::math::detail::factorials::table; template<> struct factorials { public: typedef std::int16_t type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR std::size_t limit = 7; public: typedef sprout::array table_type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR table_type table = table_type{{ 1, 1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040 }}; }; SPROUT_CONSTEXPR typename sprout::math::detail::factorials::table_type sprout::math::detail::factorials::table; template<> struct factorials { public: typedef std::uint16_t type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR std::size_t limit = 8; public: typedef sprout::array table_type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR table_type table = table_type{{ 1, 1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040, 40320 }}; }; SPROUT_CONSTEXPR typename sprout::math::detail::factorials::table_type sprout::math::detail::factorials::table; template<> struct factorials { public: typedef std::int32_t type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR std::size_t limit = 11; public: typedef sprout::array table_type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR table_type table = table_type{{ 1, 1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040, 40320, 362880, 3628800, 39916800 }}; }; SPROUT_CONSTEXPR typename sprout::math::detail::factorials::table_type sprout::math::detail::factorials::table; template<> struct factorials { public: typedef std::uint32_t type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR std::size_t limit = 11; public: typedef sprout::array table_type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR table_type table = table_type{{ 1, 1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040, 40320, 362880, 3628800, 39916800 }}; }; SPROUT_CONSTEXPR typename sprout::math::detail::factorials::table_type sprout::math::detail::factorials::table; template<> struct factorials { public: typedef std::int64_t type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR std::size_t limit = 20; public: typedef sprout::array table_type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR table_type table = table_type{{ INT64_C(1), INT64_C(1), INT64_C(2), INT64_C(6), INT64_C(24), INT64_C(120), INT64_C(720), INT64_C(5040), INT64_C(40320), INT64_C(362880), INT64_C(3628800), INT64_C(39916800), INT64_C(479001600), INT64_C(6227020800), INT64_C(87178291200), INT64_C(1307674368000), INT64_C(20922789888000), INT64_C(355687428096000), INT64_C(6402373705728000), INT64_C(121645100408832000), INT64_C(2432902008176640000) }}; }; SPROUT_CONSTEXPR typename sprout::math::detail::factorials::table_type sprout::math::detail::factorials::table; template<> struct factorials { public: typedef std::uint64_t type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR std::size_t limit = 20; public: typedef sprout::array table_type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR table_type table = table_type{{ UINT64_C(1), UINT64_C(1), UINT64_C(2), UINT64_C(6), UINT64_C(24), UINT64_C(120), UINT64_C(720), UINT64_C(5040), UINT64_C(40320), UINT64_C(362880), UINT64_C(3628800), UINT64_C(39916800), UINT64_C(479001600), UINT64_C(6227020800), UINT64_C(87178291200), UINT64_C(1307674368000), UINT64_C(20922789888000), UINT64_C(355687428096000), UINT64_C(6402373705728000), UINT64_C(121645100408832000), UINT64_C(2432902008176640000) }}; }; SPROUT_CONSTEXPR typename sprout::math::detail::factorials::table_type sprout::math::detail::factorials::table; template<> struct factorials { public: typedef float type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR std::size_t limit = 34; public: typedef sprout::array table_type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR table_type table = table_type{{ 1.0F, 1.0F, 2.0F, 6.0F, 24.0F, 120.0F, 720.0F, 5040.0F, 40320.0F, 362880.0F, 3628800.0F, 39916800.0F, 479001600.0F, 6227020800.0F, 87178291200.0F, 1307674368000.0F, 20922789888000.0F, 355687428096000.0F, 6402373705728000.0F, 121645100408832000.0F, 0.243290200817664e19F, 0.5109094217170944e20F, 0.112400072777760768e22F, 0.2585201673888497664e23F, 0.62044840173323943936e24F, 0.15511210043330985984e26F, 0.403291461126605635584e27F, 0.10888869450418352160768e29F, 0.304888344611713860501504e30F, 0.8841761993739701954543616e31F, 0.26525285981219105863630848e33F, 0.822283865417792281772556288e34F, 0.26313083693369353016721801216e36F, 0.868331761881188649551819440128e37F, 0.29523279903960414084761860964352e39F }}; }; SPROUT_CONSTEXPR typename sprout::math::detail::factorials::table_type sprout::math::detail::factorials::table; template<> struct factorials { public: typedef double type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR std::size_t limit = 170; public: typedef sprout::array table_type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR table_type table = table_type{{ 1.0, 1.0, 2.0, 6.0, 24.0, 120.0, 720.0, 5040.0, 40320.0, 362880.0, 3628800.0, 39916800.0, 479001600.0, 6227020800.0, 87178291200.0, 1307674368000.0, 20922789888000.0, 355687428096000.0, 6402373705728000.0, 121645100408832000.0, 0.243290200817664e19, 0.5109094217170944e20, 0.112400072777760768e22, 0.2585201673888497664e23, 0.62044840173323943936e24, 0.15511210043330985984e26, 0.403291461126605635584e27, 0.10888869450418352160768e29, 0.304888344611713860501504e30, 0.8841761993739701954543616e31, 0.26525285981219105863630848e33, 0.822283865417792281772556288e34, 0.26313083693369353016721801216e36, 0.868331761881188649551819440128e37, 0.29523279903960414084761860964352e39, 0.103331479663861449296666513375232e41, 0.3719933267899012174679994481508352e42, 0.137637530912263450463159795815809024e44, 0.5230226174666011117600072241000742912e45, 0.203978820811974433586402817399028973568e47, 0.815915283247897734345611269596115894272e48, 0.3345252661316380710817006205344075166515e50, 0.1405006117752879898543142606244511569936e52, 0.6041526306337383563735513206851399750726e53, 0.265827157478844876804362581101461589032e55, 0.1196222208654801945619631614956577150644e57, 0.5502622159812088949850305428800254892962e58, 0.2586232415111681806429643551536119799692e60, 0.1241391559253607267086228904737337503852e62, 0.6082818640342675608722521633212953768876e63, 0.3041409320171337804361260816606476884438e65, 0.1551118753287382280224243016469303211063e67, 0.8065817517094387857166063685640376697529e68, 0.427488328406002556429801375338939964969e70, 0.2308436973392413804720927426830275810833e72, 0.1269640335365827592596510084756651695958e74, 0.7109985878048634518540456474637249497365e75, 0.4052691950487721675568060190543232213498e77, 0.2350561331282878571829474910515074683829e79, 0.1386831185456898357379390197203894063459e81, 0.8320987112741390144276341183223364380754e82, 0.507580213877224798800856812176625227226e84, 0.3146997326038793752565312235495076408801e86, 0.1982608315404440064116146708361898137545e88, 0.1268869321858841641034333893351614808029e90, 0.8247650592082470666723170306785496252186e91, 0.5443449390774430640037292402478427526443e93, 0.3647111091818868528824985909660546442717e95, 0.2480035542436830599600990418569171581047e97, 0.1711224524281413113724683388812728390923e99, 0.1197857166996989179607278372168909873646e101, 0.8504785885678623175211676442399260102886e102, 0.6123445837688608686152407038527467274078e104, 0.4470115461512684340891257138125051110077e106, 0.3307885441519386412259530282212537821457e108, 0.2480914081139539809194647711659403366093e110, 0.188549470166605025498793226086114655823e112, 0.1451830920282858696340707840863082849837e114, 0.1132428117820629783145752115873204622873e116, 0.8946182130782975286851441715398316520698e117, 0.7156945704626380229481153372318653216558e119, 0.5797126020747367985879734231578109105412e121, 0.4753643337012841748421382069894049466438e123, 0.3945523969720658651189747118012061057144e125, 0.3314240134565353266999387579130131288001e127, 0.2817104114380550276949479442260611594801e129, 0.2422709538367273238176552320344125971528e131, 0.210775729837952771721360051869938959523e133, 0.1854826422573984391147968456455462843802e135, 0.1650795516090846108121691926245361930984e137, 0.1485715964481761497309522733620825737886e139, 0.1352001527678402962551665687594951421476e141, 0.1243841405464130725547532432587355307758e143, 0.1156772507081641574759205162306240436215e145, 0.1087366156656743080273652852567866010042e147, 0.103299784882390592625997020993947270954e149, 0.9916779348709496892095714015418938011582e150, 0.9619275968248211985332842594956369871234e152, 0.942689044888324774562618574305724247381e154, 0.9332621544394415268169923885626670049072e156, 0.9332621544394415268169923885626670049072e158, 0.9425947759838359420851623124482936749562e160, 0.9614466715035126609268655586972595484554e162, 0.990290071648618040754671525458177334909e164, 0.1029901674514562762384858386476504428305e167, 0.1081396758240290900504101305800329649721e169, 0.1146280563734708354534347384148349428704e171, 0.1226520203196137939351751701038733888713e173, 0.132464181945182897449989183712183259981e175, 0.1443859583202493582204882102462797533793e177, 0.1588245541522742940425370312709077287172e179, 0.1762952551090244663872161047107075788761e181, 0.1974506857221074023536820372759924883413e183, 0.2231192748659813646596607021218715118256e185, 0.2543559733472187557120132004189335234812e187, 0.2925093693493015690688151804817735520034e189, 0.339310868445189820119825609358857320324e191, 0.396993716080872089540195962949863064779e193, 0.4684525849754290656574312362808384164393e195, 0.5574585761207605881323431711741977155627e197, 0.6689502913449127057588118054090372586753e199, 0.8094298525273443739681622845449350829971e201, 0.9875044200833601362411579871448208012564e203, 0.1214630436702532967576624324188129585545e206, 0.1506141741511140879795014161993280686076e208, 0.1882677176888926099743767702491600857595e210, 0.237217324288004688567714730513941708057e212, 0.3012660018457659544809977077527059692324e214, 0.3856204823625804217356770659234636406175e216, 0.4974504222477287440390234150412680963966e218, 0.6466855489220473672507304395536485253155e220, 0.8471580690878820510984568758152795681634e222, 0.1118248651196004307449963076076169029976e225, 0.1487270706090685728908450891181304809868e227, 0.1992942746161518876737324194182948445223e229, 0.269047270731805048359538766214698040105e231, 0.3659042881952548657689727220519893345429e233, 0.5012888748274991661034926292112253883237e235, 0.6917786472619488492228198283114910358867e237, 0.9615723196941089004197195613529725398826e239, 0.1346201247571752460587607385894161555836e242, 0.1898143759076170969428526414110767793728e244, 0.2695364137888162776588507508037290267094e246, 0.3854370717180072770521565736493325081944e248, 0.5550293832739304789551054660550388118e250, 0.80479260574719919448490292577980627711e252, 0.1174997204390910823947958271638517164581e255, 0.1727245890454638911203498659308620231933e257, 0.2556323917872865588581178015776757943262e259, 0.380892263763056972698595524350736933546e261, 0.571338395644585459047893286526105400319e263, 0.8627209774233240431623188626544191544816e265, 0.1311335885683452545606724671234717114812e268, 0.2006343905095682394778288746989117185662e270, 0.308976961384735088795856467036324046592e272, 0.4789142901463393876335775239063022722176e274, 0.7471062926282894447083809372938315446595e276, 0.1172956879426414428192158071551315525115e279, 0.1853271869493734796543609753051078529682e281, 0.2946702272495038326504339507351214862195e283, 0.4714723635992061322406943211761943779512e285, 0.7590705053947218729075178570936729485014e287, 0.1229694218739449434110178928491750176572e290, 0.2004401576545302577599591653441552787813e292, 0.3287218585534296227263330311644146572013e294, 0.5423910666131588774984495014212841843822e296, 0.9003691705778437366474261723593317460744e298, 0.1503616514864999040201201707840084015944e301, 0.2526075744973198387538018869171341146786e303, 0.4269068009004705274939251888899566538069e305, 0.7257415615307998967396728211129263114717e307 }}; }; SPROUT_CONSTEXPR typename sprout::math::detail::factorials::table_type sprout::math::detail::factorials::table; template<> struct factorials { public: typedef long double type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR std::size_t limit = 170; public: typedef sprout::array table_type; public: SPROUT_STATIC_CONSTEXPR table_type table = table_type{{ 1.0L, 1.0L, 2.0L, 6.0L, 24.0L, 120.0L, 720.0L, 5040.0L, 40320.0L, 362880.0L, 3628800.0L, 39916800.0L, 479001600.0L, 6227020800.0L, 87178291200.0L, 1307674368000.0L, 20922789888000.0L, 355687428096000.0L, 6402373705728000.0L, 121645100408832000.0L, 0.243290200817664e19L, 0.5109094217170944e20L, 0.112400072777760768e22L, 0.2585201673888497664e23L, 0.62044840173323943936e24L, 0.15511210043330985984e26L, 0.403291461126605635584e27L, 0.10888869450418352160768e29L, 0.304888344611713860501504e30L, 0.8841761993739701954543616e31L, 0.26525285981219105863630848e33L, 0.822283865417792281772556288e34L, 0.26313083693369353016721801216e36L, 0.868331761881188649551819440128e37L, 0.29523279903960414084761860964352e39L, 0.103331479663861449296666513375232e41L, 0.3719933267899012174679994481508352e42L, 0.137637530912263450463159795815809024e44L, 0.5230226174666011117600072241000742912e45L, 0.203978820811974433586402817399028973568e47L, 0.815915283247897734345611269596115894272e48L, 0.3345252661316380710817006205344075166515e50L, 0.1405006117752879898543142606244511569936e52L, 0.6041526306337383563735513206851399750726e53L, 0.265827157478844876804362581101461589032e55L, 0.1196222208654801945619631614956577150644e57L, 0.5502622159812088949850305428800254892962e58L, 0.2586232415111681806429643551536119799692e60L, 0.1241391559253607267086228904737337503852e62L, 0.6082818640342675608722521633212953768876e63L, 0.3041409320171337804361260816606476884438e65L, 0.1551118753287382280224243016469303211063e67L, 0.8065817517094387857166063685640376697529e68L, 0.427488328406002556429801375338939964969e70L, 0.2308436973392413804720927426830275810833e72L, 0.1269640335365827592596510084756651695958e74L, 0.7109985878048634518540456474637249497365e75L, 0.4052691950487721675568060190543232213498e77L, 0.2350561331282878571829474910515074683829e79L, 0.1386831185456898357379390197203894063459e81L, 0.8320987112741390144276341183223364380754e82L, 0.507580213877224798800856812176625227226e84L, 0.3146997326038793752565312235495076408801e86L, 0.1982608315404440064116146708361898137545e88L, 0.1268869321858841641034333893351614808029e90L, 0.8247650592082470666723170306785496252186e91L, 0.5443449390774430640037292402478427526443e93L, 0.3647111091818868528824985909660546442717e95L, 0.2480035542436830599600990418569171581047e97L, 0.1711224524281413113724683388812728390923e99L, 0.1197857166996989179607278372168909873646e101L, 0.8504785885678623175211676442399260102886e102L, 0.6123445837688608686152407038527467274078e104L, 0.4470115461512684340891257138125051110077e106L, 0.3307885441519386412259530282212537821457e108L, 0.2480914081139539809194647711659403366093e110L, 0.188549470166605025498793226086114655823e112L, 0.1451830920282858696340707840863082849837e114L, 0.1132428117820629783145752115873204622873e116L, 0.8946182130782975286851441715398316520698e117L, 0.7156945704626380229481153372318653216558e119L, 0.5797126020747367985879734231578109105412e121L, 0.4753643337012841748421382069894049466438e123L, 0.3945523969720658651189747118012061057144e125L, 0.3314240134565353266999387579130131288001e127L, 0.2817104114380550276949479442260611594801e129L, 0.2422709538367273238176552320344125971528e131L, 0.210775729837952771721360051869938959523e133L, 0.1854826422573984391147968456455462843802e135L, 0.1650795516090846108121691926245361930984e137L, 0.1485715964481761497309522733620825737886e139L, 0.1352001527678402962551665687594951421476e141L, 0.1243841405464130725547532432587355307758e143L, 0.1156772507081641574759205162306240436215e145L, 0.1087366156656743080273652852567866010042e147L, 0.103299784882390592625997020993947270954e149L, 0.9916779348709496892095714015418938011582e150L, 0.9619275968248211985332842594956369871234e152L, 0.942689044888324774562618574305724247381e154L, 0.9332621544394415268169923885626670049072e156L, 0.9332621544394415268169923885626670049072e158L, 0.9425947759838359420851623124482936749562e160L, 0.9614466715035126609268655586972595484554e162L, 0.990290071648618040754671525458177334909e164L, 0.1029901674514562762384858386476504428305e167L, 0.1081396758240290900504101305800329649721e169L, 0.1146280563734708354534347384148349428704e171L, 0.1226520203196137939351751701038733888713e173L, 0.132464181945182897449989183712183259981e175L, 0.1443859583202493582204882102462797533793e177L, 0.1588245541522742940425370312709077287172e179L, 0.1762952551090244663872161047107075788761e181L, 0.1974506857221074023536820372759924883413e183L, 0.2231192748659813646596607021218715118256e185L, 0.2543559733472187557120132004189335234812e187L, 0.2925093693493015690688151804817735520034e189L, 0.339310868445189820119825609358857320324e191L, 0.396993716080872089540195962949863064779e193L, 0.4684525849754290656574312362808384164393e195L, 0.5574585761207605881323431711741977155627e197L, 0.6689502913449127057588118054090372586753e199L, 0.8094298525273443739681622845449350829971e201L, 0.9875044200833601362411579871448208012564e203L, 0.1214630436702532967576624324188129585545e206L, 0.1506141741511140879795014161993280686076e208L, 0.1882677176888926099743767702491600857595e210L, 0.237217324288004688567714730513941708057e212L, 0.3012660018457659544809977077527059692324e214L, 0.3856204823625804217356770659234636406175e216L, 0.4974504222477287440390234150412680963966e218L, 0.6466855489220473672507304395536485253155e220L, 0.8471580690878820510984568758152795681634e222L, 0.1118248651196004307449963076076169029976e225L, 0.1487270706090685728908450891181304809868e227L, 0.1992942746161518876737324194182948445223e229L, 0.269047270731805048359538766214698040105e231L, 0.3659042881952548657689727220519893345429e233L, 0.5012888748274991661034926292112253883237e235L, 0.6917786472619488492228198283114910358867e237L, 0.9615723196941089004197195613529725398826e239L, 0.1346201247571752460587607385894161555836e242L, 0.1898143759076170969428526414110767793728e244L, 0.2695364137888162776588507508037290267094e246L, 0.3854370717180072770521565736493325081944e248L, 0.5550293832739304789551054660550388118e250L, 0.80479260574719919448490292577980627711e252L, 0.1174997204390910823947958271638517164581e255L, 0.1727245890454638911203498659308620231933e257L, 0.2556323917872865588581178015776757943262e259L, 0.380892263763056972698595524350736933546e261L, 0.571338395644585459047893286526105400319e263L, 0.8627209774233240431623188626544191544816e265L, 0.1311335885683452545606724671234717114812e268L, 0.2006343905095682394778288746989117185662e270L, 0.308976961384735088795856467036324046592e272L, 0.4789142901463393876335775239063022722176e274L, 0.7471062926282894447083809372938315446595e276L, 0.1172956879426414428192158071551315525115e279L, 0.1853271869493734796543609753051078529682e281L, 0.2946702272495038326504339507351214862195e283L, 0.4714723635992061322406943211761943779512e285L, 0.7590705053947218729075178570936729485014e287L, 0.1229694218739449434110178928491750176572e290L, 0.2004401576545302577599591653441552787813e292L, 0.3287218585534296227263330311644146572013e294L, 0.5423910666131588774984495014212841843822e296L, 0.9003691705778437366474261723593317460744e298L, 0.1503616514864999040201201707840084015944e301L, 0.2526075744973198387538018869171341146786e303L, 0.4269068009004705274939251888899566538069e305L, 0.7257415615307998967396728211129263114717e307L }}; }; SPROUT_CONSTEXPR typename sprout::math::detail::factorials::table_type sprout::math::detail::factorials::table; } // namespace detail // // factorial_limit // template SPROUT_CONSTEXPR std::size_t factorial_limit() { return sprout::math::detail::factorials::limit; } // // factorial // template SPROUT_CONSTEXPR T factorial(std::size_t x) { return x <= sprout::math::factorial_limit() ? sprout::math::detail::factorials::table[x] : throw std::invalid_argument("factorial(): argument limit exceeded") ; } } // namespace math using sprout::math::factorial; } // namespace sprout #endif // #ifndef SPROUT_MATH_FACTORIAL_HPP