一、欧拉函数的定义
在数论中,欧拉函数,指小于等于 nnn 且与 nnn 互质的数的个数,用 φ(n)\varphi(n)φ(n) 表示。
二、欧拉函数的性质
- φ(1)=1\varphi(1) = 1φ(1)=1
- 当 nnn 是质数时,φ(n)=n−1\varphi(n) = n - 1φ(n)=n−1。
- 当 nnn 的唯一分解形式为 n=pkn=p^kn=pk时,φ(n)=pk−pk−1\varphi(n) = p^k - p^{k-1}φ(n)=pk−pk−1。
- 欧拉函数是积性函数。
即,若 gcd(a,b)=1gcd(a,b) = 1gcd(a,b)=1 ,则 φ(a×b)=φ(a)×φ(b)\varphi(a \times b) = \varphi(a) \times \varphi(b)φ(a×b)=φ(a)×φ(b) - 当 nnn 的唯一分解形式为 n=p1k1p2k2...psksn=p_1^{k_1}p_2^{k_2}...p_s^{k_s}n=p1k1p2k2...psks 时,φ(n)=nΠi=1s(1−1pi)\varphi(n) = n\Pi_{i=1}^{s}(1-\frac{1}{p_i})φ(n)=nΠi=1s(1−pi1)
证明思路:可以通过积性函数的性质转化为第三条性质后计算。或者可以通过容斥原理计算。
三、欧拉函数的计算
- 可以通过pollard-rho算法求得单个欧拉函数的值。
- 可以通过线性筛算法求得 111 ~ nnn 的所有欧拉函数值。
四、欧拉定理
若 gcd(a,m)=1gcd(a,m) = 1gcd(a,m)=1 ,则 aφ(m)≡1(modm)a^{\varphi(m)}\equiv1\pmod{m}aφ(m)≡1(modm)
五、挖坑
挖个坑,欧拉函数的两种计算方法和欧拉定理过几天再更。分别发在:质因数分解、筛法和欧拉定理三篇文章里。