欧拉函数,也称为积性函数φ(n),定义为小于等于n的正整数中与n互质的数的个数。具体地,如果n是一个正整数,那么φ(n) 应该等于满足1≤k≤n且gcd(k,n)=1的k的数量。
使用欧拉函数的一个主要应用是用于计算模n意义下的逆元,即令a是整数,m是正整数,求解ax≡1 (mod m),其解x就是a的模m意义下的逆元,可以用欧拉函数求解。
计算公式是φ(n) = n × (1 – 1/p1) × (1 – 1/p2) × … × (1 – 1/pk),其中p1,p2,…,pk是n的质因子。
下面展示两个使用欧拉函数的Python代码示例:
1.求解模m意义下的逆元
def egcd(a, b):
if a == 0:
return (b, 0, 1)
else:
g, y, x = egcd(b % a, a)
return (g, x - (b // a) * y, y)
def mod_inv(a, m):
g, x, y = egcd(a, m)
if g != 1:
raise Exception('Modular inverse does not exist')
else:
return x % m
# 计算 4 在模 7 意义下的逆元
print(mod_inv(4, 7)) # output: 2
2.计算欧拉函数的Python代码示例
def phi(n):
result = n
p = 2
while p * p <= n:
if n % p == 0:
while n % p == 0:
n //= p
result -= result // p
p += 1
if n > 1:
result -= result // n
return result
# 计算10的欧拉函数
print(phi(10)) # output: 4
以上是关于欧拉函数的详细讲解和使用攻略,希望可以帮助到你。