数论总结帖

来源：互联网发布：惠州网络推广文案编辑：程序博客网时间：2024/06/18 18:49

欧拉函数：

用途：对正整数n，欧拉函数 $\varphi(n)$ 是小于或等于n的正整数中与n互质的数的数目。

通式：

,其中p1, p2……pn为x的所有质因数，x是不为0的整数。φ(1)=1（唯一和1互质的数(小于等于1)就是1本身）。 (注意：每种质因数只一个。比如12=2*2*3那么φ（12）=12*（1-1/2）*(1-1/3)=4

若n是质数p的k次幂，

，因为除了p的倍数外，其他数都跟n互质。

中国剩余定理

鸽巢原理（抽屉原理）：

鸽巢原理，又名狄利克雷抽屉原理、鸽笼原理。

其中一种简单的表述法为：

若有n个笼子和n+1只鸽子，所有的鸽子都被关在鸽笼里，那么至少有一个笼子有至少2只鸽子。

另一种为：

若有n个笼子和kn+1只鸽子，所有的鸽子都被关在鸽笼里，那么至少有一个笼子有至少k+1只鸽子。

如果要把n个物件分配到m个容器中，必有至少一个容器容纳至少⌈n / m⌉个物件。（⌈x⌉大于等于x的最小的整数）

容斥原理：

容斥原理又称排容原理，在组合数学里，其说明若 $A_1$ , ..., $A_n$ 为有限集，则

\left|\bigcup_{i=1}^n A_i\right|=\sum_{i=1}^n\left|A_i\right|-\sum_{i,j\,:\,i\neq j}\left|A_i\cap A_j\right|

+\sum_{i,j,k\,:\,i\neq j\neq k}\left|A_i\cap A_j\cap A_k\right|-\ \cdots\cdots\ \pm \left|A_1\cap\cdots\cap A_n\right|

其中 $|A|$ 表示 $A$ 的基数。例如在两个集的情况时，我们可以透过将 $|A|$ 和 $|B|$ 相加，再减去其交集的基数，而得到其并集的基数。

也可以写成：

\mathbb{P}\biggl(\bigcup_{i=1}^n A_i\biggr) =\sum_{k=1}^n (-1)^{k-1}\sum_{\scriptstyle I\subset\{1,\ldots,n\}\atop\scriptstyle|I|=k} \mathbb{P}(A_I),

特殊情况：

如果在容斥原理的概率形式中，交集A_I的概率只与I中元素的个数有关，也就是说，对于{1, ..., n}中的每一个k，都存在一个a_k，使得：

a_k=\mathbb{P}(A_I)

，对于每一个

I\subset\{1,\ldots,n\} \,\, (|I|=k),

则以上的公式可以简化为：

\mathbb{P}\biggl(\bigcup_{i=1}^n A_i\biggr) =\sum_{k=1}^n (-1)^{k-1}\binom nk a_k

欧几里得：

扩展欧几里得：

莫比乌斯：

线性同余：

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