莫比烏斯反演

2022-07-07 10:54:12 字數 1274 閱讀 8573

(這大概是我第一次寫學習筆記吧ovo)

可能每乙個剛開始接觸莫比烏斯反演的oier,起初都會厭惡這個神奇的東西。(我也一樣233)每乙個人厭惡的原因有許多,可能是這個煩人的式子,也可能僅僅只是因為不理解\(\mu\)函式而感到不爽。當然,莫比烏斯反演有乙個小小的預備知識:整除分塊

那麼我們先從莫比烏斯反演中最基礎的莫比烏斯函式\(\mu\)開始說起:

當\(d=1\)時,\(\mu(d)=1\);

當\(d=\pi_^p_i\)且\(p_i\)為互異素數時,\(\mu(d)=(-1)^k\)。(說直白點,就是\(d\)分解質因數後,沒有冪次大於平方的質因子,此時函式值根據分解的個數決定);

只要當\(d\)含有任何質因子的冪次大於等於2,則函式值為0.

對於任意正整數\(n\),\(\sum_\mu(d)=[n=1]\)。(\([n=1]\)表示只有當\(n=1\)成立時,返回值為\(1\);否則,值為\(0\);(這個就是用\(\mu\)是容斥係數的性質可以證明)(ps:這一條性質是莫比烏斯反演中最常用的)

對於任意正整數\(n\),\(\sum_\frac=\frac\)。(這個性質很奇妙,它把尤拉函式和莫比烏斯函式結合起來,或許我之後寫杜教篩的學習筆記時會去證明吧)

那我還是給一段線篩的**吧

void get_mu(int n)

for(int j=1;j<=cnt&&prim[j]*i<=n;j++)

}}

\[f(n)=\sum_f(d)

\]那麼存在乙個結論:

\[f(n)=\sum_\mu(d)f(\lfloor\frac\rfloor)

\]這個定理就稱作莫比烏斯反演定理

\[\sum_\mu(d)f(\lfloor\frac\rfloor)=\sum_\mu(d)\sum_\rfloor}f(i)

\]\[=\sum_f(i)\sum_\rfloor}\mu(d)=f(n)

\](ps:如果不知道最後一步怎麼來的,可以再去看性質一,至於和式的變換,就自己腦補一下吧)

\[f(n)=\sum_f(d)

\]可以推出:

\[f(n)=\sum_\mu(\frac)f(d)

\]那麼,莫比烏斯反演的基本內容就說完了。知道了這些內容,就已經可以解決一些有關的問題了。我做了一些關於莫比烏斯反演的題,具體題解可以看看我部落格中的內容。

(未完,待更新)

莫比烏斯反演 二 莫比烏斯反演定理

首先設兩個任意函式f x 和f x 定義運算 f x sum f d 這時就可以用f x 表示f x f 1 f 1 f 2 f 1 f 2 f 3 f 3 f 1 f 4 f 4 f 2 f 1 f 5 f 5 f 1 f 6 f 6 f 3 f 2 f 1 這時可以試著用f x 表示f x f ...

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