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欧拉函数、欧拉定理、费马小定理(附例题)

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欧拉函数

欧拉函数的公式可以用容斥原理证明。

欧拉函数的求法1:O(n*sqrt(n))

ACWING873欧拉函数
给定 n 个正整数 ai ,请你求出每个数的欧拉函数。

欧拉函数的定义

在这里插入图片描述

输入格式
第一行包含整数 n 。

接下来 n 行,每行包含一个正整数 ai 。

输出格式
输出共 n 行,每行输出一个正整数 ai 的欧拉函数。

数据范围
1≤n≤100 ,
1≤ai≤2×109
输入样例:

复制代码
    3
    3
    6
    8

输出样例:

复制代码
    2
    2
    4

AC代码:

复制代码
    #include <bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    int main()
    {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    int n,a,res;
    cin>>n;
    while(n--)
    {
        cin>>a;
        res=a;
        for(int i=2;i<=a/i;i++)
        {
            if(a%i==0)
            {
                res=res/i*(i-1);
                while(a%i==0)a=a/i;
            }
        }
        if(a>1)res=res/a*(a-1);
        cout<<res<<'\n';
    }
    return 0;
    }

注意点:

  • 用到了试除法
  • res=res/i*(i-1);可以避免出现小数,影响计算结果。

欧拉函数求法2:线性筛法 O(n)

给定一个正整数 n ,求 1∼n 中每个数的欧拉函数之和。

输入格式
共一行,包含一个整数 n 。

输出格式
共一行,包含一个整数,表示 1∼n 中每个数的欧拉函数之和。

数据范围
1≤n≤106
输入样例:

复制代码
    6

输出样例:

复制代码
    12

AC代码:

复制代码
    #include <bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    const int N=1e6+10;
    int st[N],primes[N],phi[N],cnt;
    void get_eulers(int n)
    {
    phi[1]=1;
    for(int i=2;i<=n;i++)
    {
        if(!st[i])
        {
            primes[cnt++]=i;
            phi[i]=i-1;
        }
        for(int j=0;primes[j]<=n/i;j++)
        {
            st[primes[j]*i]=1;
            if(i%primes[j]==0)
            {
                phi[primes[j]*i]=phi[i]*primes[j];
                break;
            }
            phi[primes[j]*i]=phi[i]*(primes[j]-1);
        }
    }
    }
    int main()
    {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    int n;
    long long res;
    cin>>n;
    get_eulers(n);
    for(int i=1;i<=n;i++)res+=phi[i];
    cout<<res;
    return 0;
    }

注意点:

本题采用线性筛法作为基础模板,并在此基础上进行了必要的优化。
对于phi[1]的情况,则直接赋值即可。
当i为质数时,则有phi[i]=i-1。
其中primes[j]表示i的一个质因子,则满足关系式:phi[primes[j]*i]=phi[i]*primes[j];。
而如果primes[j]不是i的一个质因子,则有关系式:phi[primes[j]i]=phi[i](primes[j]-1);。

欧拉定理和费马定理

了解一下,无代码

在这里插入图片描述

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