数论总结 - by yzq986

本文汇集了多个数学公式的转换、求和式、以及在特定条件下的应用,包括基本转化、欧拉函数、最大公约数、最小公倍数等核心概念。详细介绍了如何利用这些公式解决实际问题,并提供了多种技巧和方法来简化计算过程。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

n条公式:

基本转化

  1. [n=1]=d|nμ(d)
  2. n=d|nϕ(d)
  3. ϕ(n)=d|nμ(d)nd
  4. [gcd(a,b)=d]=[d|a][d|b][gcd(ad,bd)=1]
  5. gcd(a,b)=dϕ(d)[d|a][d|b]==d[d|a][d|b]d|dμ(d)dd
  6. (2016.10.22 update)
    1gcd(a,b)=d[d|a][d|b]d|dμ(d)dd
    μ 真的只是一个容斥系数而已啊qwq)
  7. [n|i×j]=[ngcd(n,i)|j]

求和式

  1. 1in[d|i]=nd
  2. 1ingcd(i,n)=d|nϕ(d)nd
  3. 1in[gcd(i,n)=1]=d|nμ(d)nd=ϕ(n)
  4. 1in[gcd(i,n)=1]×i=n(ϕ(n)+[n=1])2
  5. 1in1jmgcd(i,j)=dϕ(d)ndmd
  6. 1in1jm[gcd(i,j)=1]=dμ(d)ndmd
  7. 1in1jmgcd(i,j)k=DnDmDd|Ddkμ(Dd)
  8. 1inlcm(i,n)=nd|nd(ϕ(d)+[d=1])2
  9. ddf(dd)=Dd|Df(D)
  10. Fn=1infn=1ind|ifd2inFnk
    满足左边可以快速计算下,对 nN23 暴力计算,否则递归计算,复杂度降到 N23 (注意递归需要记忆化。。)
  11. (2016.5.9 update)给定
    F(n)=1inf(n)
    其中
    f(n)=d|n,d<nf(d)
    则通过对第二式两边求和,化简,可得
    F(n)=2inF(ni)
    分段记忆化算 Fn ,可以证明是 O(n34) 复杂度的(通过分 n 求和,换积分算上界可得)(这里推的时候可能会有个转化的坑,即注意 d n/d的转化)
  12. (2016.10.22 update)
    1dnμ(d)nd2=1in1jn[gcd(i,j)=1]=1+1in2ϕ(i)
    (倒推的思想)
  13. (2016.10.22 update)
    1dnϕ(d)nd2=1in1jngcd(i,j)=d|nϕ(d)nd=ϕId
    (换成一个 O(nlogn) 求所有 f(n) 值的方法)

m个注意:

  1. 注意使用 d|n 的对称性,即 nd|n
  2. 注意推理过程中要十分注意多重 的使用,如下例:
    ϕ(n)======1in[gcd(i,n)=1]1ind|id|nμ(d)d|n1ind|iμ(d)d|n1in[i=1]d|n1τ(n)

    迷之推导错误在于 d 是同一个!换句话说:
    1i101i201===1i1020=200i[1i10][1i20]=i[1i10]=101i10[1i20]=10

    其中第一行是错的,第二第三行是对的,也就是说其实两个 中,变量只有一个,从而不能也不可能分布求和
    通过使用[…]代替下标可以有效避免这种错误

k个新奇:

  1. 注意到积性函数强力性质可以降低复杂度。然而,其实如果函数满足
    f(x)f(px) 其中 p 为质数,能分p|n pn 分别转移,就能通过在线性筛法上修改线性求解
  2. (2016.10.22 update)当问题给出一个 f(n)=d|ng(d)h(nd) ,求 F(n)=d|nf(n) 时,有个比较漂亮的推法是:
    F(n)=fϵ=ghϵ

    然后如果这个时候碰巧 h 又是个μ或者 ϕ ,有: μϵ=ϕ ϕϵ=id ,那么恭喜你,又 算子满足交换律结合律,有
    F(n)=g(hϵ)=gϕorgId

    如果此时 g 又是个Id,那么再次恭喜你
    F(n)=IdId=Idτ

    附上推演式:https://en.wikipedia.org/wiki/Dirichlet_convolution
  3. 3.
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值