莫比乌斯反演·学习记录

Posted 2020-11-17 ugly-cyw-lyr-ddd

莫比乌斯反演·学习记录

cyw在6.8左右学的莫比乌斯反演，记录一下

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这个东西感觉不大好描述，我一开始也不知道这玩意能干嘛(其实现在也不知道)
CYW认为，对关于一些因数/倍数关系进行操作的行为，可以用莫比乌斯反演来解决

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莫比乌斯函数

这并不是什么高大上的东西，但是很有用
对于 莫比乌斯函数 的定义是

1. $d=1，mu(d)=1 $
2. (d=prod_{k=1}^n p_k;(kin prime)，mu(d)=(-1)^k)
   即数(d)可以被表示为若干互异素数相乘的形式(指数不超过(1))，此时函数值根据分解数量而定
3. (Otherwise，mu(d)=0)

当然了 它有一些性质

• (mu)是积性函数，这是它可以通过线性筛求的必要条件
• 对于正整数(n)，(sum_{d|n}mu(d)=[n=1])，这是莫比乌斯反演中非常常用的一条性质
• 对于正整数(n)，(sum_{d|n}frac{mu(d)}{d}=frac{phi(n)}{n})，不过这个我还没用过

• [mu imes id;=;phi]
  ( imes)表示卷积，这里是常见狄利克雷卷积的一种，有的时候有奇效
  在公式里书写为
  [sum_{d|n}mu(frac{n}{d})*d=phi(n)]

  贴一份线筛代码

inline void getmiu(int n){
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    mu[1]=vis[1]=1;
    for (int i=2;i<=n;i++){
        if (!vis[i]){pri[++cnt]=i;mu[i]=-1;}
        for (int j=1;j<=cnt&&(LL)i*pri[j]<=n;j++){
            vis[i*pri[j]]=1;
            if (i%pri[j]==0) break;else mu[i*pri[j]]=-mu[i];
        }
    }
}

PS：一些题目中要求(summu(d))，可以通过预处理来降低复杂度

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整除分块

一个同样在莫比乌斯反演及一些计算中十分重要的东西
[sum_{i=1}^nlfloorfrac{n}{i} floor]
这个东西暴力算是(O(N))的，容易发现，(lfloorfrac{n}{i} floor)至多只有(sqrt{n})种取值，可以对每种取值的个数进行计算，再乘上对应的i，复杂度(O(sqrt{n}))

for (int l=1,r;l<=n;l=r+1){   //可能会用到(for LL l=1,r;...)
    r=n/(n/l);
    ans+=(LL)(n/l)*(r-l+1); //注意在部分大运算前加(LL)或"1ll*"，避免炸int
}

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好的，那么所有的前言：莫比乌斯函数，整除分块都讲完了，可以开始我们的正题
莫比乌斯反演

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莫比乌斯反演

（有点小困 明晚更完）