2018.5.26(欧拉函数)

欧拉函数算法分析

在数论中,对正整数N,欧拉函数是小于或等于N的数中与N互质的数的数目。

N的欧拉函数值记为 phi(n)

例如 phi(8)=4 (4个与8互质的数分别为 1 3 5 7)

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
故求phi(x)模板为:

int phi(int x){//注:ans即为phi(x)的值  
    int ans=x;//先令phi(x)=x,公式中的前部分  
    for(int i=2;i*i<=x;i++){//枚举每个数(注意,phi要求的因子是质数,而这里枚举的是所有数。至于为什么要这么枚举,请看代码下边的解释)  
        if(x%i==0){//如果这个数是因子  
            ans-=ans/i;//套公式x*(1-1/pi)=x-x/pi即这里的ans-=ans/i;  
            while(x%i==0) x/=i;//筛去phi(x)中x的所有i因子  
        }  
    }  
    if(x>1)//筛后有剩余的数,说明这个数也是一个质因子  
        ans-=ans/x;//同理套公式  
    return ans;//答案  
}  

在这里解释一下为什么要枚举每个数:
很简单本模板中“从小到大枚举每个数“和”从小到大枚举每个质数“是一样的

因为所有合数都可以被分解为质数相乘的形式。

注意到while(x%i==0) x/=i;

x每次都会筛去质因子,

比如在phi(8)

4这个合数因子,已经在筛2这个质因子时筛去了

因为4=2*2,而筛到2时,所有的因子2已被筛去。

此时,phi(X)中x的值已经改变,不再是8。

筛到4的时候x%4不会==0。

那么如果我们需要打出phi(MAXN)的表该怎么做呢?不用把上面的模板从1循环到MAXN。我们有更机智的做法。

模板:

int p[MAXN];  
void phi(){  
    for(int i=1;i<MAXN;i++) p[i]=i;  
    for(int i=2;i<MAXN;i++){  
        if(p[i]==i){  
            for(int j=i;j<MAXN;j+=i)  
                p[j]-=p[j]/i;  
        }  
    }  
} 

如果你会素数筛的话,恭喜你,这就是个素数筛。
只不过在素数筛中我们筛出的每个素数是用来存起来的

而在这里我们筛出的每个素数

作为一个素因子

“主动地”去找包含这个素因子的数

然后套公式。

源博客https://blog.csdn.net/dt2131/article/details/52116264

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