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这一题主要是用到了两个定理:
1)所有的奇素数都是有原根的
2)一个数n有原根,那么他有phi(phi(n))个模n不同余的原根(n是否素数都可用)
3)一个素数有原根,则有phi(n-1)个原根
证明:假设奇素数n的原根为r,那么r,r^1,r^2...r^phi(n)是模n不同于的,
由于(r^i)^(phi(n))=(r^phi(n))^i=1(mod n),1<=i<=phi(n),所以对于r^2,r^3..r^phi(n)来说ord(sub n) a|phi(n),即phi(n)是r^i模n的阶的倍数
又因为只有当(i,phi(n))=1时,r^i才是模n的原根,所以一共有phi(phi(n))个原根。
详见<<初等数论及其应用>>第九章
设m是正整数,a是整数,若a模m的阶等于φ(m),则称a为模m的一个原根。(其中φ(m)表示m的欧拉函数)
假设一个数g对于P来说是原根,那么g^i mod P的结果两两不同,且有 1<g<P, 0<i<P,那么g可以称为是P的一个原根
归根到底就是g^(P-1) = 1 (mod P)当且当指数为P-1的时候成立.(这里P是素数).
简单来说,g^i mod p ≠ g^j mod p (p为素数)
其中i≠j且i, j介於1至(p-1)之间
则g为p的原根。
算法】定理1:如果p有原根,则它恰有φ(φ(p))个不同的原根(无论p是否为素数都适用)
{x^i%p | 1 <= i <= p - 1} = {1,2,...,p-1} 等价于 {x^i%(p-1) | 1 <= i <= p - 1} = {0,1,2,...,p-2},
即为(p-1)的完全剩余系若x,x2...x(p-1)是(p-1)的完全剩余系,根据定理,可以推出若 gcd(x, p-1) = 1时,
(1,x,...,x(p-2))也是(p-1)的完全剩余系 因为若x^i != x^j (mod p-1),那么x*x^i != x*x^j (mod p-1),
与条件m矛盾,所以 x^i = x^j (mod p-1), 由此可以确定答案为Euler(p-1)
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int maxn=100000;
int pr[maxn], phi[maxn];
void makephi()
{
memset(phi, 0, sizeof(phi));
pr[0]=0;
for(int i=2; i<=maxn; i++)
{
if(!phi[i])pr[++pr[0]]=i, phi[i]=i-1;//素数,pr[0]记录个数
for(int j=1; j<=pr[0]&&(i*pr[j]<=maxn); j++)
{
if(i%pr[j])phi[pr[j]*i]=phi[pr[j]]*phi[i];
else
{
phi[pr[j]*i]=phi[i]*pr[j];
break;
}
}
}
phi[1]=1;
}
int main()
{
makephi();
int n;
while(~scanf("%d", &n))
{
printf("%d\n", phi[n-1]);//或是phi[phi[n]]
}
return 0;
}
#include <cstdio> #include <cmath> #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; typedef long long ll; //欧拉函数 int Euler(int n){ int euler = n; for(int i = 2;i*i <= n;i++){ //筛n的质因数 if(n % i == 0){ //找到质因数 euler = euler / i * (i-1); n /= i; } while(n % i == 0) n /= i; } if(n != 1) euler = euler / n * (n-1); return euler; } int main(){ int n; while(scanf("%d",&n) != EOF){ int ret = Euler(Euler(n)); printf("%d\n",ret); } return 0; }