數論基礎 尤拉函式

2021-09-25 03:05:19 字數 1235 閱讀 4936

定義:

在數論,對正整數n,尤拉函式是小於n的正整數中與n互質的數的數目(φ(1)=1)。此函式以其首名研究者尤拉命名(euler』s totient function),它又稱為euler』s totient function、φ函式、尤拉商數等。 例如φ(8)=4,因為1,3,5,7均和8互質。

通式:

尤拉函式的通式:φ(n)=n*(1-1/p1)(1-1/p2)(1-1/p3)*(1-1/p4)……(1-1/pn),其中p1, p2……pn為n的所有質因數,n是不為0的整數。φ(1)=1(唯一和1互質的數就是1本身)。

求解板子:

int

euler

(int n)}}

if(n>

1)ans-

=ans/n;

return ans;

}

不懂的疑點分析:

1.**中的 ans-=ans/i; 這一步就是對應尤拉函式的通式。

2.while(n%i==0) n/=i; 這乙個語句是為了保證完全消除我們剛才得到的那個i因子。確保我們下乙個得到的i是n的素因子。因為質數是不會再有除1和本身之外的因子的。

3.if(n>1)ans-=ans/n; 這個語句是為了保證我們已經除完了n的所有的素因子,有可能還會出現乙個我們未除的因子,如果結尾出現n>1 ,說明我們還剩乙個素因子未除,這個不好理解。舉個例子:當n=10,我們第乙個迴圈只跑到了3,然而他5這乙個因子並沒有篩選出來,所以這個if就是避免這種情況的發生。

打表法:

上面的方法求單個資料很實用,但是對於一道題,多次讓你計算尤拉函式的值,不如採用打表的方式存下每個數的尤拉函式值e(x)。下面我給出板子。

打表板子:

void

euler()

}}

這個方法優化的地方在於,每次遍歷到乙個數的時候,會對他所有的倍數進行處理,即我們每次處理都可以只遍歷到質數,再有這個質數去更新他們公倍數的值。

例如:我們處理2的時候,從2開始迴圈,每次加2,改變2的倍數的e的值,而由於值的改變,我們下一次外層迴圈將不再單獨處理2的倍數的值。但是,要注意的是,這樣只是消除了2這乙個質因子。

例如6,我們在處理2的時候,他的值變成了3,但是在對3進行處理時還會更新一次,因為3也是他的質因子,最終使得e(6)=2。

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