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欧拉函数
欧拉函数,又称为Euler‘s totient function,在程序编辑中有很大的用途,所以在此总结一下。
欧拉函数定义
少于或等于n的数中与n互质的数的数目。
欧拉函数求法
因为任意正整数都可以唯一表示成如下形式:
n=p1^a1*p2^a2*……*pi^ai
可以推出:Eular(n)=n*(1-1/p1)*(1-1/p2)....(1-1/pi);
因为对于每一个质因子,比如2,那么在小于n的数中,与n不互质的,与其公约数是2的倍数的占其1/2,所以乘上1/2就是剩下与n公约数不含2的,然后依次类推,对于每个n的约数,乘上(pi-1/pi),最后的答案就是欧拉函数值了。
欧拉函数代码
欧拉函数在程序语言中,有两种求法,一种是按照定义求出单个的欧拉函数,一种是求出一定范围内所有的欧拉函数。
单个欧拉函数 》
int Eular(int n){ int ret=1,i; for(i=2;i*i<=n;i++) if(n%i==0){ n/=i,ret*=i-1; while(n%i==0)n/=i,ret*=i; }if(n>1) ret*=n-1; return ret;}
也许对于这个程序一开始看会有些迷糊,为什么没有按照定义乘上用n乘上(pi-1/pi)呢?因为一开始ret是赋值为1而不是n,那么就省去了除法的部分,而直接乘上pi-1即可。
筛法求欧拉函数 》
for(i=1;i<=maxn;i++) phi[i]=i; for(i=2;i<=maxn;i+=2) phi[i]/=2; for(i=3;i<=maxn;i+=2)if(phi[i]==i){ for(j=i;j<=maxn;j+=i)phi[j]=phi[j]/i*(i-1); }
对于筛法求素数,想必大家已经非常地熟悉,那么筛法求欧拉函数也是同样的原理,对于每个质因子pi,要乘上(pi-1/pi),那么最后phi数组就是答案了。
欧拉函数的应用
HDU 1286 找新朋友 欧拉函数模板题
题目大意:求一个小于一个数与其互质的数的个数
题解:欧拉函数的定义,直接应用。
#include <cstdio>int eular(int n){ int ret=1,i; for(i=2;i*i<=n;i++) if(n%i==0){ n/=i,ret*=i-1; while(n%i==0) n/=i,ret*=i; } if(n>1) ret*=n-1; return ret;}int main(){ int n; scanf("%d",&n); while (scanf("%d",&n)!=EOF) printf("%d\n",eular(n)); return 0; }
HDU 2824 The Euler function 筛法求欧拉函数
题目大意:求a到b范围的欧拉函数的和。
题解:筛法就欧拉函数。
#include <iostream>#include <cstdio>using namespace std;const int maxn=3000005;long long phi[maxn];int main(){ int i,j,a,b; for(i=1;i<=maxn;i++) phi[i]=i; for(i=2;i<=maxn;i+=2) phi[i]/=2; for(i=3;i<=maxn;i+=2)if(phi[i]==i){ for(j=i;j<=maxn;j+=i) phi[j]=phi[j]/i*(i-1); } while(scanf("%d%d",&a,&b)!=EOF){ long long ans=0; for(i=a;i<=b;i++)ans+=phi[i]; cout<<ans<<endl; } return 0;}
HDU 1787 GCD Again 欧拉函数求补集
题目大意:求小于n的gcd(i,n)大于1的个数
题解:欧拉函数直接求gcd(i,n)==1的个数 用n减即可
#include <cstdio>int Eular(int n){ int ret=1,i; for(i=2;i*i<=n;i++) if(n%i==0){ n/=i,ret*=i-1; while(n%i==0)n/=i,ret*=i; } if(n>1) ret*=n-1; return ret;}int main(){ int n; while(scanf("%d",&n),n!=0)printf("%d\n",n-Eular(n)-1); return 0;}
欧拉函数
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