莫比乌斯反演

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选择匿名的用户   2021-6-2 16:24   1179   0

之前一直没弄明白这个莫比乌斯反演是个什么,相关资料太过于开门见山,看了大佬的入门级别的讲解,才算是略懂一二 。

反演条件:

给定两个函数,一个是和函数F(x),一个是原函数f(x),其中,和函数为已知函数。

给定F(x)和f(x)的关系为F(n)的函数值等于所有能整除n的d所对应的f(d)的和。

而莫比乌斯反演就是根据已知的和函数求原函数的过程。

结果是f(x)=∑(所有能整除n的d或者能整除n的d)U(n/d或者d/n)*F(d)。

其中U(x)为莫比乌斯函数,若d=p1^e1*p2^e2……*pk^e^k(其中pi为质数,i=1,2...k),则有:

1.当存在ei>2,i=1,2,...k的时候,U(d)=0。

2.当所有e均为1且k为偶数,则U(d)=1。

3.当所有e均为1且k为奇数,则U(d)=-1。

特别的,U(1)=1。

证明就不再孤陋寡闻了,莫比乌斯反演主要用于优化gcd的相关问题的求解,U(x)的线性筛法的代码如下:

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<cstdio>
#define maxn 10010
using namespace std;
int mu[maxn];
int visit[maxn];
int prime[maxn];
int total;
void getmu(){
int i,j;
memset (visit,0,sizeof(visit));
mu[1]=1;
total=0;
for (i=2;i<maxn;i++){
if (!visit[i]){
prime[++total]=i;
mu[i]=-1;
}
for (j=1;j<=total&&prime[j]*i<maxn;j++){
visit[i*prime[j]]=1;
if (i%prime[j]){
mu[i*prime[j]]=-mu[i];
}
else {
mu[i*prime[j]]=0;
break;
}
}
}
}
int main(){
getmu();
}

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