欧拉函数与欧拉定理

xiaoxiao2021-02-27  231

摘自ACdreamers的博客

先来介绍几个与欧拉函数有关的定理:

定理一:设m与n是互素的正整数,那么

定理二:当n为奇数时,有。

 

因为2n是偶数,偶数与偶数一定不互素,所以只考虑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。

定理三:设p是素数,a是一个正整数,那么

 

关于这个定理的证明用到容斥:

 

由于表示小于与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行了。

那么小于与不互素数的个数就是p的倍数个数,有个。所以定理得证。

定理四:设为正整数n的素数幂分解,那么

 

 

这个定理可以根据定理一和定理三证明,其实用到的就是容斥。如果对容斥熟悉,其实完全就可以直接容斥。

定理五:设n是一个正整数,那么

 

 

这个其实可以看莫比乌斯反演就明白了。

定理六:设m是正整数,(a,m)=1,则:是同于方程的解。

定理七:如果n大于2,那么n的欧拉函数值是偶数。

求单个欧拉函数值:

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; }

线性筛代码:

int phi[maxn], p[maxn], pNum; bool f[maxn]; void init() { for(int i = 2; i < maxn; i++) { if(!f[i]) { p[pNum++] = i; phi[i] = i-1; } for(int j = 0; j < pNum && p[j]*i < maxn; j++) { f[p[j]*i] = 1; if(i%p[j] == 0) { phi[p[j]*i] = phi[i]*p[j]; break; } else phi[p[j]*i] = phi[i]*(p[j]-1); } } }

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