欧拉函数(Euler’s totient function)是指小于等于n的正整数中,有多少个数与n互质,也就是与n最大公约数为1的正整数的个数,记作φ(n)。
具体来说,若n是质数,则φ(n)=n-1;若n是若干个不同质数的乘积,即n=p1^k1p2^k2…pm^km,则φ(n)=n(1-1/p1)(1-1/p2)…*(1-1/pm);若n是其它数,则先分解质因数,然后套用公式进行求解。
在Python中,可以通过以下代码实现欧拉函数的计算:
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
这个函数的主要思路是根据欧拉函数的定义,通过对n进行因式分解,以及求解一些乘法逆元,最终得到与n互质的正整数的个数。
另外,Python库中也内置了欧拉函数的计算函数,即math.euler()
。这个函数的使用方法如下:
import math
n = 21
print(math.euler(n))
这段代码中,math.euler(n)
就是使用了库函数计算n的欧拉函数。需要注意的是,这个函数只能计算小于等于231的正整数的欧拉函数。如果需要计算其他的数,仍然需要按照上述步骤自行实现一个欧拉函数计算函数。