筛法求欧拉函数
题意:
给定一个正整数 n,求 1∼n 中每个数的欧拉函数之和。
思路:
知识点:
1、互质 :两个数的最大公约数是1
2、欧拉函数是积性函数
通过质数筛来遍历1~n,
1、如果是该数是质数,那么与他互质的数有n-1个
2、如果(primes[j] * i)该数(i)是primes[j]的倍数,则i的最小质因子和(primes[j] * i)一样都是primes[j],因此primes[j] * i的互质的个数为primes[j] * phi[i]个
补充:【为什么是最小质因数?首先primes[j]是质数,同时i是primes[j]的倍数,那么一定可以知道i的最小质因子是primes[j],如果不是,他就无法被primes[j]筛掉,那么就不满足线性筛的原理,所以primes[j] * i 的最小质因子也是primes[j]】
3、如果(primes[j] * i)该数(i)不是primes[j]的倍数,但是primes[j] * i是primes[j]的倍数(为什么?因为它被筛掉了),因此primes[j] * i 不仅是phi[i] * primes[j],还要补充上一个(primes[j] - 1) / primes[j],通过约分则可以写成代码中的样子
代码块:
#include<iostream>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N = 1e6 + 10;
int primes[N], cnt;
int phi[N];
bool st[N];
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; // 1、质数
}
for(int j = 0; primes[j] <= n / i; j ++ )
{
int t = primes[j] * i;
st[t] = true;
if(i % primes[j] == 0)
{
phi[t] = phi[i] * primes[j]; //2 、i是primes[j]倍数
break;
}
phi[t] = phi[i] * (primes[j] - 1); // 3、i 不是primes[j] 倍数
}
}
}
int main()
{
int n;
cin >> n;
get_eulers(n);
ll res = 0;
for(int i = 1; i <= n; i ++ ) res += phi[i];
cout << res << endl;
return 0;
}