欧拉函数的性质证明(欧拉筛)
来源:互联网 发布:intouch软件下载 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 07:32
该算法在可在线性时间内筛素数的同时求出所有数的欧拉函数。
这个定理搞了很长时间不能理解:
有幸发现一篇博客给出证明: 原文链接
需要用到如下性质(p为质数):
1. phi(p)=p-1 因为质数p除了1以外的因数只有p,故1至p的整数只有p与p不互质
2. 如果i mod p = 0, 那么phi(i * p)=p * phi(i) 证明如下
(上述证明存在bug。。感谢@PrimaryOIer指教)
上面的过程证明了从区间[1,i]->[i+1,i+i],若整数n不与i互质,n+i依然与i不互质。下面给出另一个证明:若整数n与i互质,n+i与i依然互质
3.若i mod p ≠0, 那么phi(i * p)=phi(i) * (p-1)
i mod p 不为0且p为质数, 所以i与p互质, 那么根据欧拉函数的积性phi(i * p)=phi(i) * phi(p) 其中phi(p)=p-1即第一条性质
#include<iostream> #include<cstdio> #define N 40000 using namespace std; int n; int phi[N+10],prime[N+10],tot,ans; bool mark[N+10]; void getphi() { int i,j; phi[1]=1; for(i=2;i<=N;i++)//相当于分解质因式的逆过程 { if(!mark[i]) { prime[++tot]=i;//筛素数的时候首先会判断i是否是素数。 phi[i]=i-1;//当 i 是素数时 phi[i]=i-1 } for(j=1;j<=tot;j++) { if(i*prime[j]>N) break; mark[i*prime[j]]=1;//确定i*prime[j]不是素数 if(i%prime[j]==0)//接着我们会看prime[j]是否是i的约数 { phi[i*prime[j]]=phi[i]*prime[j];break; } else phi[i*prime[j]]=phi[i]*(prime[j]-1);//其实这里prime[j]-1就是phi[prime[j]],利用了欧拉函数的积性 } } } int main() { getphi(); }
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