莫比乌斯函数及反演学习笔记
前置知识\(1.\) 艾佛森括号:
\(=\begin{cases}1 & \mathtt{(if\ P\ is \ true)}\\0 & \mathtt{(otherwise)}\end{cases}\)
\(2.\) \(a\mid b\) 表示 \(a\) 是 \(b\) 的因子
\(3.\) 整除分块:\(\displaystyle\sum_{i=1}^n\lfloor\dfrac{N}{i}\rfloor\)
\(4.\) \(p\) 没有特殊说明时表示质数
\(5.\) \(\mathbb{P}\) 表示质数集,\(\mathbb{Z}\) 表示整数集。
\(6.\) 常见的函数:
[*]常函数:\(1(x)=1\)
[*]单位元函数:\(\epsilon(x)=\)
[*]恒等函数:\(Id_k(x)=x^k\)
[*]因子函数:\(d(x)=\displaystyle\sum_{i\mid x}1\)
[*]因子和函数:\(\sigma(x)_k=\displaystyle\sum_{i\mid x}i^k\)
[*]欧拉函数:\(\varphi(x)=\displaystyle\sum_{i=1}^x[\gcd(i,x)=1]\)
函数
数论函数
数论函数指一类定义域是正整数,值域是一个数集的函数。有:
[*]\((f+g)(x)=f(x)+g(x)\)
[*]\((x*f)(n)=x*f(n)\)
积性函数
当数论函数 \(f\) 对于 \(\gcd(n,m)=1\) 有:
\
则数论函数 \(f\) 为积性函数。
例如:\(d(x),\varphi(x)\)
完全积性函数
当积性函数 \(f\) 对于 \(\gcd(n,m)\not=1\) 仍有:
\
则积性函数 \(f\) 为完全积性函数。
例如:\(\epsilon(x),id_k(x)\)
积性函数的实现
那么,积性函数像下面的 \(\varphi,\mu\) 都是非常有用的东西,当然还有更多的积性函数,那么我们该如何去线性求出积性函数呢。
我们需要通过想欧拉筛筛质数的方式来快速筛出积性函数。
比如我们现在要筛积性函数 \(f\),那么我们就需要快速的得到它的 \(f(1),f(p),f(p^t)\)。
我们需要先对每一个 \(i\) 进行唯一分解 \(\displaystyle\prod_{i=1}^kp_i^{t_i}\)。
<ul>当 \(p
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