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割り切れるブロック、いくつかの一般的な算術関数とディリクレ畳み込み:この記事では。
ブロック割り切れます
当該関連する数に、しばしば遭遇すると({I} \ rfloor \ \ \ lfloor \ FRAC {N}) 加算式。口座に数ながら\(I \)を、それらの\(\ lfloor \ FRAC {N } {I} \ rfloor \)は(最大同じである(\ lfloor2 \ SQRT {N \ } \ rfloor \) ) 。それがあってもよい(O(\ SQRT {N} \)\) (残りの部分は、時間内であってもよい場合に溶液)(O(1)\ \計算されている場合)。あなたは以下のコードを見ることができます:
for( int x = 1, y; x <= N; x = y + 1 ) {
y = min( N / ( N / x ), M / ( M / x ) );
}
数論機能
定義
ドメインは、正の整数の機能数論機能。
場合\(\ FORALL A、B、\ GCD(A、B)= 1 \)がある(F(AB&)= F(A)F(B)は\)\、呼び出された関数は、乗法関数、もし\(\ FORALL A、Bは\)がある\(F(AB&)= F(A)F(B)\)、この関数が呼び出され、完全な乗法関数。
例
単位機能 \(E(N)= [N- = 1] \) 。(とき\([] \)真値の値は、(1 \)\そうでない場合、\(0 \) 。)完全に乗法関数です。
パワー関数 \(id_k(N)= N-K ^ \) 。完全に乗法関数です。
オイラー関数 \(\ファイ(N)= \ SUM \ limits_。1} ^ {N-Iは= [\ GCD(N、I)= 1] \) 。これは、乗法関数です。
証明:
セット\(\ファイ(N-)nNの= \)、\ (\ファイ(M)mMの= \) 。(すなわち\(N- \)ではない\(1 \)因子がいる\(N \)番目、\(M \)ではない\(1 \)因子が有する)(\ M \を。)は(\ NM \)ではない\(1 \)因子有する(NM + MN-MN \ \ ) 番目(および除外)。
即\(\ PHI(NM)= NM-NM-MN + NM = \ PHI(N)\ PHI(M)\)
除数関数 \(\ sigma_k(N)= \ SUM \ limits_ {D | N-K} D ^ \) 。あるいはと呼ばれる\(D(N)、\タウ(N-)の\) 、乗法関数です。
証明:
ための\(\ GCD(N、M)= 1 \。) 、次いで(\ \ FORALL A | N-、B | M \)である\(\ GCD(A、B)= 1 \。) 。次に\(N- \)係数で乗算される\(B \)因子である\(NM \)因子、及び省略する。したがって、\(\ sigma_k(N-)\ sigma_k(M)= \ sigma_k(NM)\) 。
メビウス関数 \(\ MU(N-)\) 。場合\(N- \)方形時間を有する(\ MU(N)= 0 \)\。それ以外の場合は\(\ MU(N-)=( - 1)^ \オメガ(N-)\) 。前記\(\オメガ(N)\ ) を表し\(N- \)異なる品質係数の数。
少し、普通の証明。
ディリクレ畳み込み(ディリクレ畳み込み)
定義
二つの演算機能\(F、G \)をディリクレ畳み込みとして定義されます
\ [(F * G)(N)= \和\ limits_ {D | N} F(D)G(\ FRAC {n}は{D})\]
また、このように書くことができます。
\ [\ = \和\ limits_ {IJ = N} F(I)G(J)(N)(* G F)]
プロパティ
可換: \(F * F * G = G \) 。
連想: \((F * G)= F * H *(G * H)\) 。
単位は単位素子を機能: \(F * E F = \) 。
分配法則: \(F *(G + H)+ = F * F * G H \)
場合\(F \)と\(G \)は乗法関数である(F * G \)\も乗法関数です。逆に、\(H = F * G \ ) 乗法関数であり、(F \)は\乗法関数であり、次に\(G \)はまた、乗法関数です。
証明:
もし、既に述べたように(。| | N-、B M \ \ GCD(N、M)= 1、A)\、次に\(\ GCD(A、B)= 1 \。) 。
\ [\(* G F)\回(M)(N)(* G F){整列}始める&= \和\ limits_ {i_1j_1 = N} F(I_1)G(J_1)\時間\和\ limits_ {i_2j_2 = M} F(I_2)G(J_2)\\&= \和\ limits_ {i_1i_2j_1j_2 = NM} F(I_1)F(I_2)G(J_1)G(J_2)\\&= \和\ limits_ {IJ = NM} F(I)G(J)\\&=(* G F)(N)\端{整列} \]
二つの式
\ [\ Sigma_k id_k * = 1 \]
証明:わずか
\ [E = \ MU * 1 \]
証明:
もし(N- \)\持っている\(K \) 、その後、個別の素因数を
\ [\和\ limits_ {D | N} \ MU(D)= \和\ limits_ ^ K(-1)^ I \回{K \ Iを選択} {I = 0} \]
二項定理、\((1-1)= ^ K \ SUM \ limits_ ^ {K}私は(0 = -1)^ I \タイムズ{K \ I} = 0 ^ K \を選択してください)
そして、理由は\(\ MU(1)。1 = \) 、そう\(\ MU * 1 = E \)