【acm】【数论】欧拉定理与欧拉函数

2022-10-31 14:28:06 浏览数 (3)

欧拉定理

定义

证明

欧拉定理的证明与费马小定理的证明类似,需要以下引理。

tips

此引理的证明使用反证法即可。

下证欧拉定理。

欧拉函数

定义

上面所提及的

即为欧拉函数,表示小于m且与m互素的正整数的个数

其有以下计算公式。

证明

欧拉函数可由由积性函数的性质得出。

证明所需要引理。

引理2 对一切正整数n, 有

实现

给定整数n,求得其欧拉函数的一个实现如下。

代码语言:javascript复制
// 求单个整数的欧拉函数
int Euler(int x) {
    int ans = x, m = (int)sqrt(x*1.0) 1;
    for(int i = 2; i < m;   i) if(x%i == 0) {
        ans = ans / i * (i-1);
        while(x%i == 0) x /= i;
    }
    if(x > 1) ans = ans / x * (x-1);
    return ans;
}

//递推求[1, n]的欧拉函数值phi[i]
void PhiTable(int n, int* phi) {
    for(int i = 1; i <= n;   i) phi[i] = i;
    for(int i = 2; i <= n; i  = 2) phi[i] /= 2;
    for(int i = 3; i <= n; i  = 2) if(phi[i] == i) {    //i是质数
        for(int j = i; j <= n; j  = i) {
            phi[j] = phi[j] / i * (i-1);                //i是j的一个因子
        }
    }
}

应用

降幂。 如果模不为素数,就不能用前面讲过的费马小定理来降幂了。

此时可以用欧拉定理降幂,降幂公式如下。

补一个推论

若n>= 1,则

例题

上帝与集合的正确用法 HYSBZ - 3884

Super A^B mod C FZU - 1759

Calculation HDU - 2837

Colossal Fibonacci Numbers! UVA - 11582

Mathematician QSC HDU - 5895

除此之外,还可以求有关阶,原根,指数相关的问题。有些题目也需要转化为带有欧拉函数的公式。

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