歐拉函數和最大公約數

?分析:如果兩個數的最大公約數是一個質數p,那么這兩個數都除以p,得到的兩個數的最大公約數一定是1.

反證法:如果得到的兩個數的最大公約數不是1,那么把此時的最大公約數乘以上邊的最大公約數,得到的一定比上述的最大公約數大,那么上述的最大公約數就不是最大那兩個數的最大公約數,所以結論錯誤。即得到的兩個數的最大公約數一定是1.

由于發現兩個數都除以p之后,得到的數的最大公約數是1,那么我們可以想到歐拉函數,此時就可以先處理歐拉函數和歐拉函數的前綴和,然后枚舉1~n的所有質數,每次求1~n/p(下取整)中與n/p(下取整)互質的個數,由于(1,2),(2,1)屬于兩個那么還需要乘以2,(1,1)(1,1)屬于1個,最后還得減去1.

#include<bits/stdc++.h>using namespace std;const int N = 1e7 + 10;int hpi[N];
int primes[N],cnt;
bool st[N];
int n;
long long s[N];void init()
{hpi[1]=1;for(int i=2;i<=n;i++){if(!st[i]) {primes[cnt++]=i;hpi[i]=i-1;}for(int j=0;primes[j]<=n/i;j++){st[primes[j]*i]=true;if(i%primes[j]==0){hpi[primes[j]*i]=primes[j]*hpi[i];break;}hpi[i*primes[j]]=hpi[i]*(primes[j]-1);}}for(int i=1;i<=n;i++) s[i]=s[i-1]+hpi[i];
}
int main()
{cin>>n;init();long long res=0;for(int i=0;i<cnt;i++){int p=primes[i];res+=(2*s[n/p]-1);}cout<<res<<endl;return 0;
}

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