算法专题积性函数

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了算法专题积性函数相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

【参考】

浅谈一类积性函数的前缀和 by skywalkert

任之洲数论函数.pdf

【积性函数】

积性函数的约数和,前缀和,相互卷积也是积性函数。

1.f(1)=1。

2.性质一:对于n=∏pi^ki,有f(n)=∏f(pi^ki)

性质二:对于完全积性函数,还有f(n)=∏f(pi)^ki以及f(n^k)=f(n)^k

常见的积性函数:

1.d(n)=Σd|n1,表示n的因子个数,即d=i*i

2.σ(n)=Σd|nd,表示n的因子和,即σ=i*id

3.i(n)=1,恒等函数

4.id(n)=n,单位函数

5.e(n)=[n=1],元函数,即f=f*e

6.φ(n)=Σ[(n,i)=1]*1,欧拉函数

7.μ(n),莫比乌斯函数,μ(n)=(-1)^k,k为n的素因子个数,有重复素因子时μ=0

 

【狄利克雷卷积】

定义两个数论函数f,g的狄利克雷卷积:(f*g)(n)=Σd|nf(d)*g(n/d)。

1.莫比乌斯函数,e(n)=Σd|nμ(d),即e=μ*i。

莫比乌斯反演,由g=f*i,得f=g*μ

证明:f=g*μ=f*i*μ=f*e=f。

即由g(n)=Σd|nf(d),得f(n)=Σd|ng(d)*μ(n/d)。

类似的,由g(n)=Σn|df(d),得f(n)=Σn|dg(d)*μ(d/n)。

2.欧拉函数,n=Σd|nφ(d),即id=φ*i。

由反演得,φ=id*μ,即φ(n)/n=Σd|nμ(d)/d。

【和式Σ变换技巧】

基本法则(具体数学):

1.分配律,Σkc*ak=c*Σkak,即提出与Σ无关的乘数。

2.结合律,将相邻Σ的条件结合或分离。

3.交换律,即Σ的枚举可以改变顺序。

4.一般分配律,Σj,kaj*bk=(Σaj)*(Σbk)

5.多重交换律,当相邻Σ枚举域相关时,需满足:

[j∈J][k∈K(j)]=[k∈K‘][j∈J‘(k)]

通常J=K‘是所有整数集合,第二重根据操控二重和式性质的p(j,k)推出。

6.换元,即更换Σ的枚举元。

7.艾弗森约定,即将Σ底端限制变成条件,如Σi∈Ii=Σi*[i∈I]。

简化技巧:

1.

以上是关于算法专题积性函数的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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