线性求欧拉函数
我们都知道欧拉筛又称线性筛,能在O(n)的时间复杂度内筛出n以内的所有质数,而我们只要在线性筛的代码上改良一下就能求出n以内所有数的欧拉函数了。
筛质数时,设外层在枚举%i%,内层枚举到$prime[j]$,这时有两种情况:
- $i\%prime[j]$不为$0$,也就是说,$i$与$j$互质,根据欧拉函数的积性可得$phi[i*prime[j]]=phi[i]*phi[prime[j]]$而这些是前面求出来的,可以直接拿来推。
- $i\%prime[j]$为$0$,也就是说,i内有一个质因子是$prime[j]$,不过没有关系,这只是在i的质因数分解$prime[j]$的指数加$1$,而不会影响$\phi (x)=x*\prod_{i=1}^n (1-\frac{1}{p_i})$的右边$\prod_{i=1}^n (1-\frac{1}{p_i})$的部分,所以我们只要用$i*prime[j]$乘上右边$\prod_{i=1}^n (1-\frac{1}{p_i})$,即可推出$phi[i * prime[j]]=i * prime[j] * phi[i]/i=prime[j] * phi[i]$。
附上代码:
1 int phi[]; 2 int notprime[],prime[]; 3 int cnt; 4 void getphi(int n){ 5 notprime[0]=notprime[1]=1; 6 phi[1]=0,phi[2]=1; 7 for(int i=2;i<=n;++i){ 8 if(!primenot[i]){ 9 phi[i]=i-1;//质数的欧拉函数值为该质数减一 10 prime[++cnt]=i; 11 } 12 for(int j=1;j<=cnt&&prime[j]*i<=n;++j){ 13 notprime[prime[j]*i]=1; 14 if(i%prime[j]) phi[prime[j]*i]=phi[prime[j]]*phi[i];//互质 15 else {//不互质 16 phi[prime[j]*i]=prime[j]*phi[i]; 17 break; 18 } 19 } 20 } 21 }