線性篩實踐

2021-10-03 16:32:27 字數 1645 閱讀 3199

使用範圍:得到[2…n]之間所以素數

說實話埃氏篩已經足夠優秀,能基本做到o(n),但歐式篩才是真正的線性篩且能在篩出質數的同時運算尤拉函式和莫比烏斯函式這兩個積性函式的運算,實用於處理數論問題。

尤拉篩拆解分析

(一)初始化

int n,pn=0;//

int num[maxl], prim[maxl],phi[maxl],mob[maxl];

其中

num[x]值域為[-1,0],表示數x是否為素數(-1)

prim[x]記錄篩出的第x+1項素數

phi[x],mob[x]分別記錄尤拉函式和莫比烏斯函式的值

(二)第一重迴圈

for

(int i =

2; i < n;

++i)

i有雙重含義,既表示當前指向的應該拿去判斷是否為素數的數有點拗口,又表示篩數的乘子(後文會解釋)

(三)判別素數

if

(num[i]

)

只要num[i]是-1就代表沒被篩除是素數,這裡同時寫了尤拉函式和莫比烏斯函式的值。

(四)第二重迴圈

for

(int j =

0; j < pn && i * prim[j]

< n;

++j)

將之前篩出的素數的i倍篩除美滋滋

(五)具體篩除操作,很關鍵

if

(i % prim[j]==0

)num[i * prim[j]]=

0;//mob[i * prim[j]] = -mob[i];

//phi[i * prim[j]] = phi[i] * (prim[j] - 1);

為什麼要i%prim[j]==0就break呢,因為如果i已經包含了prim[j]這個素因子,那麼用篩去i*prim[k] (k>j) 就沒必要了,因為可以用i增大後乘以prim[j] 來代替,這步操作真正做到了線性,即每個數隻篩一次。

到這裡線性篩就講解完了,下面附上運用線性篩和尤拉函式性質的[sdoi2008]儀仗隊題解

#include

#include

#define maxl 40000

using

namespace std;

void

prime

(int

*num,

int*prim,

int*phi,

int*mob,

int n,

int&pn)

for(

int j =

0; j < pn && i * prim[j]

< n;

++j)

num[i * prim[j]]=

0;mob[i * prim[j]]=

-mob[i]

; phi[i * prim[j]

]= phi[i]

*(prim[j]-1

);}}

}int

main()

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