Book--欧拉函数与GCD

本文探讨了欧拉函数在求解与特定整数互质数的数量及它们的总和等问题上的应用。提供了两种场景的具体解决方法:一是计算比m小且与m互质的正整数数量及总和;二是计算比m小且与m的最大公约数为k的正整数数量及总和。

2015-11-05 11:52:11

从南阳CCPC的F题,以及最近刷的Mobius专题中总结了一些欧拉函数有关gcd的一些应用。

我们来关注以下几个问题:

(1)计算比m小,且与m互质的正整数的数的个数以及它们的和。

  个数:phi(m)

  和:phi(m)* m / 2

(2)计算比m小,且与m的最大公约数为k的数的个数以及它们的和。

  个数:phi(m / k)

  和:phi(m / k)* (m / k)* k / 2

 

转载于:https://www.cnblogs.com/naturepengchen/articles/4939022.html

xtu-oj平台上有关于欧拉函数的题目,如XTU-OJ 1355 - Euler‘s Totient Function 。对于该题的解题思路,是通过欧拉筛法来计算欧拉函数值。代码中先定义了一个布尔类型数组`vis`用于标记合数,`prime`数组用于存放素数,`phi`数组用于存放欧拉函数值。在`oula`函数中,当`i`为素数时,其欧拉函数值`phi[i]`为`i - 1`;对于`i * prime[j]`,若`i`不是`prime[j]`的倍数,`phi[i * prime[j]]`为`phi[i] * phi[prime[j]]`,若`i`是`prime[j]`的倍数,`phi[i * prime[j]]`为`phi[i] * prime[j]`。最后通过前缀和的方式,方便后续计算区间`[a, b]`内欧拉函数值的和,即`phi[b] - phi[a - 1]` [^2]。 还有一道关于欧拉函数的题目,代码给出了其解题思路。该代码不断读取输入的`n`,当`n`为 0 时程序结束。对于输入的`n`,若`n`为 1,输出 0;若`n`不为 1,先令`res`等于`n`,`temp`也等于`n`,然后从 2 到`n / i`遍历,若`temp`能被`i`整除,更新`res`为`res / i * (i - 1)`,并将`temp`中`i`的因子除尽。最后若`temp`大于 1,说明`temp`本身是一个大于`n / i`的素因子,更新`res`为`res / temp * (temp - 1)`,最后输出`res` [^3]。 ```c // XTU-OJ 1355 - Euler‘s Totient Function 代码 #include <stdio.h> int T,a,b; const int MAXN = 3e6+5; bool vis[MAXN]; // 筛选MAXN个素数 int prime[MAXN]; // 把素数依次存放在该数组中 __int64 phi[MAXN] = {0,1}; void oula() { for (int i = 2; i < MAXN; i ++) { if ( !vis[i]) { prime[++prime[0]] = i; // prime[0] --> 筛选出的素数个数 phi[i] = i-1; // 素数i的 ϕ(i) = i-1; } for (int j = 1; j <= prime[0] && i <= MAXN/prime[j]; j ++) { vis[i*prime[j]] = 1; // 素数prime[j]的i倍为 合数 phi[i*prime[j]] = phi[i]*phi[prime[j]]; if (i % prime[j] == 0) { phi[i*prime[j]] = phi[i]*prime[j]; break; } } } for (int i = 1; i <= 3e6; i ++) phi[i] += phi[i-1]; } int main() { oula(); scanf("%d",&T); while ( T --) { scanf("%d %d",&a,&b); printf("%I64d\n",phi[b]-phi[a-1]); } return 0; } // 另一道关于欧拉函数题目的代码 #include<stdio.h> #define ll long long ll n,res,temp; int main(){ while(~scanf("%lld",&n)){ if(n==0) return 0; if(n==1) printf("0\n"); else{ res=n; temp=n; for(ll i=2;i<=n/i;i++){ if(temp%i==0){ res=res/i*(i-1); while(temp%i==0){ temp/=i; } } } if(temp>1) res=res/temp*(temp-1); printf("%lld\n",res); } } return 0; } ```
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