算法提高 欧拉函数
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说明
2016.4.5 已更新试题,请重新提交自己的程序。
问题描述
给定一个大于1,不超过2000000的正整数n,输出欧拉函数,phi(n)的值。
如果你并不了解欧拉函数,那么请参阅提示。
输入格式
在给定的输入文件中进行读入:
一行一个正整数n。
输出格式
将输出信息输出到指定的文件中:
一行一个整数表示phi(n)。
样例输入
17
样例输出
16
提示
欧拉函数phi(n)是数论中非常重要的一个函数,其表示1到n-1之间,与n互质的数的个数。显然的,我们可以通过定义直接计算phi(n)。
当然,phi(n)还有这么一种计算方法。
首先我们对n进行质因数分解,不妨设n=p1^a1 * p2^a2 * ... * pk^ak (这里a^b表示a的b次幂,p1到pk为k个互不相同的质数,a1到ak均为正整数),那么
phi(n)=n(1-(1/p1))(1-(1/p2))....(1-(1/pk))
稍稍化简一下就是
phi(n)=n(p1-1)(p2-1)...(pk-1)/(p1*p2*...*pk)
计算的时候小心中间计算结果超过int类型上界,可通过调整公式各项的计算顺序避免(比如先做除法)!
#include <stdio.h>
int main()
{
int n;
int factors[50] = { 0 };
int n_fac = 0;
scanf("%d", &n);
int dump = n, fac = 2;
while (dump > 1)
{
if (dump % fac == 0)
{
factors[n_fac++] = fac;
dump /= fac;
while (dump % fac == 0)
dump /= fac;
}
fac++;
}
int phi = n;
for (int i = 0; i < n_fac; ++i)
phi /= factors[i];
for (int i = 0; i < n_fac; ++i)
phi *= (factors[i] - 1);
printf("%d", phi);
return 0;
}