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欧拉函数

来源:程序员人生   发布时间:2015-07-22 23:30:00 阅读次数:3723次

先来介绍几个与欧拉函数有关的定理:


定理1:设m与n是互素的正整数,那末


定理2:当n为奇数时,有

 

由于2n是偶数,偶数与偶数1定不互素,所以只斟酌2n与小于它的奇数互素的情况,则恰好就等于n的欧拉函数值。


定理3:设p是素数,a是1个正整数,那末

 

关于这个定理的证明用到容斥:

 

由于表示小于互素数的正整数个数,所以用减去与它不互素的数的个数就好了。

那末小于不互素数的个数就是p的倍数个数,有个。所以定理得证。



定理4:设为正整数n的素数幂分解,那末

 


 

这个定理可以根据定理1和定理3证明,其实用到的就是容斥。如果对容斥熟习,其实完全就能够直接容斥。



定理5:设n是1个正整数,那末

 


 

这个其实可以看莫比乌斯反演就明白了。


定理6:设m是正整数,(a,m)=1,则:是同于方程的解。


定理7:如果n大于2,那末n的欧拉函数值是偶数。



求欧拉函数值:

int phi(int n) { int i,rea=n; for(i=2;i*i<=n;i++) { if(n%i==0) { rea=rea-rea/i; while(n%i==0) n/=i; } } if(n>1) rea=rea-rea/n; return rea; }

利用递推法求欧拉函数值:

 

算法原理:开始令i的欧拉函数值等于它本身,如果i为偶数,可以利用定理2变成求奇数的。

若p是1个正整数满足,那末p是素数,在遍历进程中如果遇到欧拉函数值等于本身的情况,那末

说明该数为素数。把这个数的欧拉函数值改变,同时也把能被该素因子整除的数改变。

void phi() { for(int i=1; i<N; i++) p[i] = i; for(int i=2; i<N; i+=2) p[i] >>= 1; for(int i=3; i<N; i+=2) { if(p[i] == i) { for(int j=i; j<N; j+=i) p[j] = p[j] - p[j] / i; } } }



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