莫比乌斯反演小结
注意!!!!
这里不是学习笔记,只是一些有关知识的总结!!
狄利克雷卷积(符号:$\ast$)
如果$\mathbf t=\mathbf f \ast \mathbf g$
则:
$$
\mathbf t(n)=\sum_{d|n}\mathbf f(d)g(\frac{n}{d})
$$
狄利克雷卷积还有以下性质:
交换律,结合律,分配率,等等....
一个函数($\mathbf f$)的逆($\mathbf g$):即$\mathbf f \ast \mathbf g= \epsilon$ 单位元$\epsilon(n)=[n1]$
$$
\mathbf g(n)=\frac{1}{\mathbf f(1)}([n1]-\sum_{d|n,d\neq1}\mathbf f(d)g(\frac{n}{d}))
$$
积性函数
如果$\mathbf f(nm)=\mathbf f(n)\times \mathbf f(m) $ 则函数$\mathbf f$为完全积性函数。
如果再加上约束条件$n\perp m$,则函数为积性函数。一个完全积性函数一定是积性函数
积性函数的特殊性质:
- 两个积性函数的狄利克雷卷积一定是积性函数
- 任意一个积性函数$\mathbf f(1)=1$恒成立
- 积性函数的逆一定是积性函数(可以在第二条性质的基础上证明)
一些常见的积性函数有(定义$n=\prod_{i=1}tp_i$,即唯一分解定理)
$\sigma_0(n)=\prod_{i=1}t(k_i+1)$,$\varphi(n)=\prod_{i=1}tp_i{k_i-1}(p_i-1)=n\prod_{i=1}t(1-\frac{1}{p_i})$
莫比乌斯反演(摘自xgzc的博客)
定义一个函数$\mu$使得$\mu∗1=ϵ$,即$\mu$为$\mathbf 1(n)=\mathbf {id}^0(n)=1$的逆
这样的话,如果$\mathbf g∗\mathbf 1=\mathbf f$,则$\mathbf f∗\mu =\mathbf g$
即:如果$\mathbf f(n)=∑_{d|n}\mathbf g(d)$,则$\mathbf g(n)=∑_{d|n}\mu(d)\mathbf f(\frac nd)$
好难啊
其他:整除分块
如果要你求一个东西:
$$
\sum_{i=1}^n \lfloor\frac ni \rfloor
$$
你可能会说,这当然是$O(n)$求啊!!!
那么$n\leq 10^{14}$呢??
你可能会说,我打了个表,发现在一段连续的区间内,函数值相同。但好像没有什么关系??
不,根据前人的经验,每一个连续的区间,它的右界在$n/(n/i)$,所以,我们就可以在$O(\sqrt n)$算了。
比如说:
for(int l = 1; l <= n; l = r + 1) {
r = n / (n / l);
ans += (r - l + 1) * (n / l);
}