一、莫比乌斯函数:
其中 是 各互不相等的质数。
二、莫比乌斯函数的一些性质
1、若,则 所有因数的莫比乌斯函数和等于1,否则为0。
2、对于任意正整数
3、莫比乌斯函数是积性函数
若
则
三、莫比乌斯反演公式
1、若函数 和函数 满足
那么有
2、若函数 和函数 满足
那么有
四、例题
hdu 1695
求
解法1:莫比乌斯反演
1、设函数 为 的数量,即
2、设函数 为 的数量,即
3、对于函数 和 ,显然存在 ,因为左边是所有 的数量,右边是所有
4、对于函数 ,显然 ,要使 ,显然 都要是 的倍数
5、因为,反演得到
6、因为 , 即 , 所以有
7、令 ,那么 ,所以有
8、此时暴力求 即可,但遇到某些毒瘤题(bzoj 2301)就过不去,这时就需要分块优化求
考虑从小到大枚举 K ,然后求出满足 的最大 x 值,即 ,由于我们枚举 K 是从小到大枚举的,所以对于区间 [k,x] 来说,他在公式的后半部分是相等的,所以可以直接求出这个区间的值,然后 k=x+1 ,直接跳到下一个区间,重复上述步骤,直到 k 大于 min(N/d,M/d)
解法2:利用莫比乌斯函数优秀的性质
/*
a<=i<=b, c<=j<=d, gcd(i,j)==k的对数
*/
#include <bits/stdc++.h>
#define ll long long //T了就换int 试试
#define sc scanf
#define pr printf
using namespace std;
const int MAXN = 2e5 + 5;//用板子前先改范围
bool check[MAXN];//值为 false 表示素数,值为 true 表示非素数
int phi[MAXN];//欧拉函数表
int prime[MAXN];//连续素数表
int mu[MAXN + 10];//莫比乌斯函数
int tot;//素数的个数(从0开始
ll sub[MAXN];
void jzk()
{
memset(check, false, sizeof(check));
phi[1] = 1;
mu[1] = 1;
tot = 0;
for (int i = 2; i < MAXN; i++)
{
if (!check[i])
{
prime[tot++] = i;
phi[i] = i - 1;
mu[i] = -1;
}
for (int j = 0; j < tot; j++)
{
if (i * prime[j] >= MAXN)
break;
check[i * prime[j]] = true;
if (i % prime[j] == 0)
{
phi[i * prime[j]] = phi[i] * prime[j];
mu[i * prime[j]] = 0;
break;
}
else
{
phi[i * prime[j]] = phi[i] * (prime[j] - 1);
mu[i * prime[j]] = -mu[i];
}
}
}
for (int i = 1; i < MAXN; i++)
sub[i] = sub[i - 1] + mu[i];
}
ll solve(ll n, ll m)
{
ll ans = 0, j = 0;
int minn = min(n, m);
//分块
for (int k = 1; k <= minn; k = j + 1)
{
j = min(n / (n / k), m / (m / k));
ans += (sub[j]- sub[k - 1]) * (n / k) * (m / k);
}
/*暴力
for (int k = 1; k <= minn; k++)
ans += (ll)mu[k] * (n / k) * (m / k);
*/
return ans;
}
int main()
{
jzk();
int T, cas = 1;
sc("%d", &T);
while (T--)
{
ll n, m, d;
sc("%*d%lld%*d%lld%lld", &n, &m, &d);
if (n > m) swap(n, m);
if (!d)
{
pr("Case %d: %lld\n", cas++, 0);
continue;
}
n /= d; m /= d;
ll ans = solve(n, m) - solve(n, n) / 2;
pr("Case %d: %lld\n", cas++, ans);
}
}
五、参考博客链接
https://blog.csdn.net/fo0old/article/details/82020110
https://blog.csdn.net/jk_chen_acmer/article/details/82708274
莫比乌斯反演公式证明:https://blog.csdn.net/litble/article/details/72804050
分块优化证明:https://blog.csdn.net/outer_form/article/details/50590197
贼详细的各种反演和解释:https://www.luogu.org/blog/An-Amazing-Blog/mu-bi-wu-si-fan-yan-ji-ge-ji-miao-di-dong-xi