莫比乌斯反演

莫比乌斯函数

definition:

 

性质:

1.是积性函数

2.$\sum\limits_{d|n} \mu(d) = [n=1]$

证明:二项式定理直接证吧

3.

欧拉函数

https://www.cnblogs.com/handsome-wjc/p/11270664.html

莫比乌斯反演

1.$若 F(n)=\sum\limits_{d|n} f(d)$

则 $f(n)=\sum\limits_{d|n} \mu(d)F(\frac{n}{d})$

证明:

$\sum\limits_{d|n} \mu(d)F(\frac{n}{d})=\sum\limits_{d|n} \mu(d) \sum\limits_{p|\frac{n}{d}} f(p)=\sum\limits_{i|n} f(i) \sum\limits_{d|\frac{n}{i}} \mu(d)=f(n)$

 

2.

$若 F(n)=\sum\limits_{n|d} f(d)$

则 $f(n)=\sum\limits_{n|d} \mu(\frac{d}{n})F(d)$

证明方法 is similar to 第一个

整几道例题

1.YY的gcd

方法:Mobius函数性质1、莫比乌斯反演式子2都可以做

总之就是套路的把$\sum \sum [gcd(i,j) \in prime]$ 给提出来

如果用莫比乌斯反演的话,式子应该为$f(d)=\sum\limits_{i=1}^{n}  \sum\limits_{j=1}^{m} [gcd(i,j)=d]$

我们想用整除分块的方法解题,那么自然要处理$gcd(i,j)=kd(k \in N^{+})$的情况

这种时候用莫比乌斯反演式子2就非常nice ,因为这个式子就是为了处理上述的这种情况诞生的

细品品式子2,你就能发现这一点

所以以后但凡要处理$gcd(i,j)=kd(k \in N^{+})$这个样子的东西的时候直接把式子2放上去即可

 

2.[国家集训队]Crash的数字表格 / JZPTAB

还是直接把莫比乌斯反演式子2扔上去,和上面的那个题并没有太大difference

或者用莫比乌斯函数性质2解题也挺convenient的

这种看到时间复制度为O(n)且极大概率是莫比乌斯反演的题应该思考整除分块套整除分块,说白了就是整除分块套一个反演

 

3.[CQOI2015]选数

和前两道题一样的套路,只不过需要学一下杜教筛

这道题还有一个非常神奇的性质

就是$\lceil \frac{A}{B} \rceil = \lfloor \frac{A-1}{B} \rfloor +1$

神奇了吧

 

4.[SDOI2014]数表

这道题真的很不错

通过这道题可以悟出不少东西

首先<=a这个限制太恶心了,我们先考虑没有这个性质的解题方法

套路推式,推出$\sum\limits_{k=1}^{n} \lfloor \frac{n}{k} \rfloor \times \lfloor \frac{m}{k} \rfloor \sum\limits_{p|k} \sigma(k)*\mu(\frac{k}{p})$

如果没有限制我们就做完了

但是现实,是有限制的

于是我们看看数据范围,发现这个n和m都怪小的,所以时间复杂度很有可能不少O(n)级别的

我们自然想到能否暴力处理后面的那一坨

仔细观察、思考可知限制a只和 $\sigma(x)$有关

所以我们离线一发询问,按a的大小排序

然后不断的把小于等于a的$\sigma(x)$插入到记前缀和的树状数组中

就做完了

posted @ 2022-08-16 12:09  niolle  阅读(27)  评论(0编辑  收藏  举报