欧拉函数: φ ( n ) \varphi (n) φ(n) 小于等于n的数中与n互质的数的个数

φ ( 1 ) = 1 \varphi (1)=1 φ(1)=1(小于等于1的正整数中唯一和1互质的数就是1本身)。

若n是质数p的k次幂, φ ( n ) = φ ( p k ) = p k p k 1 = ( p 1 ) p k 1 \varphi (n)=\varphi (p^{k})=p^{k}-p^{k-1}=(p-1)p^{k-1} φ(n)=φ(pk)=pkpk1=(p1)pk1,因为除了p的倍数外,其他数都跟n互质。

若 p 是质数 φ ( p ) = p 1 \varphi(p)=p-1 φ(p)=p1

欧拉函数是积性函数,即是说若m,n互质, φ ( m n ) = φ ( m ) φ ( n ) \varphi (mn)=\varphi (m)\varphi (n) φ(mn)=φ(m)φ(n)

n = p 1 k 1 p 2 k 2 p r k r n=p_1^{k_1}p_2^{k_2}\cdots p_r^{k_r} n=p1k1p2k2prkr

φ ( n ) = n i = 1 r ( 1 1 p i ) \varphi (n)=n\prod _{i=1}^r(1-{\frac {1}{p_i}}) φ(n)=ni=1r(1pi1)

所以,能通过O( n \sqrt n n )的时间,求出 φ ( n ) \varphi (n) φ(n)

template<class T>
T euler(T n){
    T res=n;
    for(int i=2;i*i<=n;++i){//任何数最多只有一个大于根号n质因子。
        if(n%i==0){
            res-=res/i;
            while(n%i==0)n/=i;//将因子i全部除去,防止合数被筛
        }
    }
    if(n>1)res-=res/n;//若有大于根号n的质因子
    return res;
}

线性筛欧拉函数:

  1. φ ( p ) = p 1 \varphi(p)=p-1 φ(p)=p1
  2. φ ( i × p ) = p × φ ( i ) , ( i m o d &ThinSpace;&ThinSpace; p = 0 ) \varphi(i\times p)=p\times\varphi (i) ,(i\mod p = 0) φ(i×p)=p×φ(i),(imodp=0)
  3. φ ( i × p ) = φ ( p ) × φ ( i ) = ( p 1 ) × φ ( i ) , ( i m o d &ThinSpace;&ThinSpace; p 0 \varphi(i\times p)=\varphi(p)\times\varphi (i)=(p-1)\times \varphi(i), (i\mod p\neq 0) φ(i×p)=φ(p)×φ(i)=(p1)×φ(i),(imodp̸=0
const int MAXN=3e6+8;
int phi[MAXN];
int prime[MAXN],cnt;
bool nprime[MAXN];
void getphi(){
    phi[1]=1;
    for(int i=2;i<MAXN;++i){
        if(!nprime[i]){
            prime[++cnt]=i;
            phi[i]=i-1;//素数的phi值等于p-1
        }
        for(int j=1;j<=cnt&&prime[j]*i<MAXN;++j){
            nprime[prime[j]*i]=1;
            if(i%prime[j]==0){
                phi[prime[j]*i]=prime[j]*phi[i];// i是p的倍数
                break;
            }
            else phi[prime[j]*i]=phi[i]*(prime[j]-1);//i,p互质
        }
    }
}