线性筛积性函数-素数,欧拉函数,莫比乌斯函数
积性函数
- 欧拉函数\(\phi(n)\)
- 莫比乌斯函数\(\mu(n)\)
- \(n\)的最小素因子(筛素数时用)
- 最大公约数\(gcd(k, n)\)(\(k\)固定)
线性筛\(n\)的最小素因子
对于每个数\(i\),素因子分解为\(i=p_1^{k_1}p_2^{k_2}\dots p_r^{k_r}\),若\(i\)为素数,则\(i=p_1\)。从小到大枚举\([2,p_1]\)范围内的素数\(p\),则\(p \cdot i\)的最小素因子为\(p\)。当\(p|i\)时,说明\(p=p_1\),停止枚举。
int mfact[N], prime[N];
void get_mfact(int n)
{
memset(mfact, 0, sizeof(mfact));
int tot = 0;
for (int i = 2; i <= n; i++)
{
if (mfact[i] == 0) mfact[i] = i, prime[tot++] = i;
for (int j = 0; j < tot && prime[j] * i <= n; j++)
{
mfact[prime[j] * i] = prime[j];
if (i % prime[j] == 0) break;
}
}
}
线性筛素数
int is_prime[N], prime[N];
void get_prime(int n)
{
for (int i = 1; i <= n; i++) is_prime[i] = true;
is_prime[0] = is_prime[1] = false;
int tot = 0;
for (int i = 2; i <= n; i++)
{
if (is_prime[i]) prime[tot++] = i;
for (int j = 0; j < tot && prime[j] * i <= n; j++)
{
is_prime[prime[j] * i] = false;
if (i % prime[j] == 0) break;
}
}
}
线性筛欧拉函数\(\phi(n)\)
对于每个数\(i\),素因子分解为\(i=p_1^{k_1}p_2^{k_2}\dots p_r^{k_r}\),若\(i\)为素数,则\(i=p_1\)。从小到大枚举\([2,p_1]\)范围内的素数\(p\),当\(p < p_1\)时,\(p\)与\(i\)互素,\(\phi(p \cdot i)=\phi(p) \cdot \phi(i)=(p-1) \cdot \phi(i)\) ;当\(p|i\)时,说明\(p=p_1\),\(p\)为\(i\)的一个素因子,\(\phi(p \cdot i)=p \cdot \phi(i)\),并停止枚举。
int phi[N], prime[N];
void get_euler(int n)
{
memset(phi, 0, sizeof(phi));
phi[1] = 1;
int tot = 0;
for (int i = 2; i <= n; i++)
{
if (phi[i] == 0) phi[i] = i - 1, prime[tot++] = i;
for (int j = 0; j < tot && prime[j] * i <= n; j++)
{
if (i % prime[j]) phi[prime[j] * i] = (prime[j] - 1) * phi[i];
else { phi[prime[j] * i] = prime[j] * phi[i]; break; }
}
}
}
线性筛莫比乌斯函数\(\mu(n)\)
int mu[N], prime[N];
bool is_prime[N];
void get_mobius(int n)
{
memset(is_prime, true, sizeof(is_prime));
mu[1] = 1;
int tot = 0;
for (int i = 2; i <= n; i++)
{
if (is_prime[i]) prime[tot++] = i, mu[i] = -1;
for (int j = 0; j < tot && prime[j] * i <= n; j++)
{
is_prime[prime[j] * i] = false;
if (i % prime[j]) mu[prime[j] * i] = -mu[i];
else { mu[prime[j] * i] = 0; break; };
}
}
}