欧拉函数

2022-02-25 14:56:38 浏览数 (1)

欧拉函数是求小于 x 并且和 x互质 的数的个数

通式:φ(x)=x(1-1/p1)(1-1/p2)(1-1/p3)(1-1/p4)…..(1-1/pn) 其中 p1, p2……pn 为 x 的所有质因数,x 是不为 0 的整数 φ(1)=1(唯一和 1 互质的数就是 1 本身)【注意:每种质因数只一个。比如 12=223】

定理:

  1. 若 n 是素数 p 的 k 次幂,φ(n)=p^k-p^(k-1)=(p-1)p^(k-1),因为除了 p 的倍数外,其他数都跟 n 互质
  1. 欧拉函数是积性函数——若 m,n 互质,φ(mn)=φ(m)φ(n)

特殊性质:

  1. 当 n 为奇数时,φ(2n)=φ(n)
  2. p 是素数,φ(p) = p - 1,φ(p) 称为 p 的欧拉值
  3. 若 a 为素数,b mod a=0,φ(a*b)=φ(b)*a

模板

//直接法

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int Euler(int n){ int res = n,i; //由于任何一个合数都至少有一个不大于根号 n 的素因子,所以只要遍历到根号 n 即可 for(i=2;i * i <= n;i ) if(n%i == 0){ //第一次找到的必为素因子 n /=i ; res = res - res/i; //x(1-1/p1) while(n % i ==0) n/=i; //将该素因子的倍数也全部筛掉 } if (n > 1) res = res - res/n; return res; }

以上转载注明

//素数筛选法,先素数筛选,再求欧拉

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/* 特性 : 1. 若 a 为质数,phi[a]=a-1; 2. 若 a 为质数,b mod a=0,phi[a*b]=phi[b]*a 3. 若 a,b 互质,phi[a*b]=phi[a]*phi[b](当 a 为质数时,if b mod a!=0 ,phi[a*b]=phi[a]*phi[b]) */ int m[n],phi[n],p[n],nump; //m[i] 标记 i 是否为素数,0 为素数,1 不为素数;p 是存放素数的数组;nump 是当前素数个数;phi[i] 为欧拉函数 int make() { phi[1]=1; for (int i=2;i<=n;i ) { if (!m[i])//i 为素数,m[] 初始化为 0 { p[ nump]=i;//将 i 加入素数数组 p 中 phi[i]=i-1;//因为 i 是素数,由特性得知 } for (int j=1;j<=nump&&p[j]*i<n;j ) //用当前已的到的素数数组 p 筛,筛去 p[j]*i { m[p[j]*i]=1;//可以确定 i*p[j] 不是素数 if (i%p[j]==0) //看 p[j] 是否是 i 的约数,因为素数 p[j], 等于判断 i 和 p[j] 是否互质 { phi[p[j]*i]=phi[i]*p[j]; //特性 2 break; } else phi[p[j]*i]=phi[i]*(p[j]-1); //互质,特性 3,p[j]-1 就是 phi[p[j]] } } }

附素数打表

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int p[N]={1,1,0}; void prime(){ for(int i=2;i<N;i ) if(!p[i]){ for(int j=2*i;j<=N;j =i)//筛掉 i 的倍数 p[j]=1; } }

例题

Bi-shoe and Phi-shoe LightOJ - 1370

题意: 给一些数 Ai(第 i 个数),Ai 这些数代表的是某个数欧拉函数的值,我们要求出数 Ni 的欧拉函数值不小于 Ai。而我们要求的就是这些 Ni 这些数字的和 sum,而且我们想要 sum 最小,求出 sum 最小多少。

解题思路: 要求和最小,我们可以让每个数都尽量小,那么我们最后得到的肯定就是一个最小值。 给定一个数的欧拉函数值ψ(N),我们怎么样才能求得最小的 N? 我们知道,一个素数 P 的欧拉函数值ψ(P)=P-1。所以如果我们知道ψ(N),那么最小的 N 就是最接近ψ(N),并且大于ψ(N) 的素数。我们把所有素数打表之后再判断就可以了。

这个 lightoj 有毒,什么头文件都不支持,卡了我好久。

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#include<stdio.h> #define N 1000005 #define ll long long int m[N]={1,1,0}; int p[100000],cnt=0; int max(int x,int y){ return x>y?x:y; } void prime(){ for(int i=2;i<N;i ) if(!m[i]){ for(int j=2*i;j<=N;j =i) m[j]=1; p[cnt ]=i; } } int binary_search(int x){//二分查找 int l=0,r=cnt; while(l<=r){ int mid=(l r)/2; if(p[mid]>x) r=mid-1; else l=mid 1; } for(int i=max(r,0);;i ) if(p[i]>x) return p[i]; } int main(){ prime(); int T,n,cas=1,temp; scanf("%d",&T); while(T--){ scanf("%d",&n); ll sum=0; for(int i=0;i<n;i ){ scanf("%d",&temp); sum =binary_search(temp); } printf("Case %d: %lld Xukhan",cas ,sum); } return 0; }

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