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  • 莫比乌斯反演


    积性函数$$forall p,q wedge gcd(p,q)=1 , f(pq)=f(p)*f(q)$$


    (mu)函数定义

    $$

    n=a_1{p_1}*a_2{p_2}cdots*a_k^{p_k}
    mu(n)=left{
    egin{array}{lr}
    1,n = 1
    (-1)^k,a_i=1
    0,otherwise
    end{array}
    ight.

    [ --------------------------------------------- ##**$mu$函数性质** ###1.]

    sum_{d|n}mu(d)=[n=1]

    [([n=1]表示仅当n=1时返回值为1,其余为0) ###2.]

    sum_{d|n}{mu(d)over{d}}={varphi(n)over{n}}

    [ --------------------------------------- ##**线性筛莫比乌斯函数** ```cpp void init() { memset(vis,0,sizeof vis); mu[1]=1; for (int i=2;i<=n;++i) { if (!vis[i]) { mu[i]=-1; prime[++tot]=i; } for (int j=1;j<=tot&&i*prime[j]<=n;++j) { vis[i*prime[j]]=1; if (i%prime[j]==0) { mu[i*prime[j]]=0; break; } else { mu[i*prime[j]]=-mu[i]; } } } } ``` ----------------------------------------- ##**莫比乌斯反演** ### 若$$F(n)=sum_{d|n}f(d)]

    则有 $$f(n)=sum_{d|n}mu(d)*F({{n}over{d}})$$

    证明

    $$sum_{d|n}mu(d)F(frac{n}{d})=sum_{d|n}mu(d)sum_{k|frac{n}{d}}f(k)

    =sum_{p|n}f(p)sum_{k|frac{n}{p}}mu(k)    (p=dk)\
    =sum_{p|nwedge p
    eq n}f(p)sum_{k|frac{n}{p}}mu(k)+f(n)sum_{k|1}mu(k)\=0+f(n)
    =f(n)
    

    [ ------------------- ###**另一种形式** ### 若$$F(n)=sum_{n|d}f(d)]

    则有 $$f(n)=sum_{n|d}mu(frac {d} {n})*F({d})$$

    另一种形式证明

    $$sum_{n|d}mu(frac{d}{n})F(d)=sum_{n|d}mu(frac{d}{n})sum_{d|p}f(p)

    =sum_{q=1}^{+infty}mu(q)sum_{nq|p}f(p) (q=frac{d}{n})
    =sum_{n|p}f(p)sum_{q|frac{p}{n}}mu(q)
    =sum_{n|p wedge n eq p}f(p)sum_{q|frac{p}{n}}mu(q)+f(n)sum_{q|1}mu(q)
    =0+f(n)=f(n)

    [1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ###$$f(d)=sum_{i=1}^{n} sum_{j=1}^{m} [gcd(i,j)=d]]

    $$F(d)=sum_{i=1}^{n} sum_{j=1}^{m} [d|gcd(i,j)]=n/d*m/d$$

    $$F(d)=sum_{d|p} f(p)$$

    $$f(n)=sum_{n|d}mu(frac {d} {n})*F({d})$$

    $$f(1)=summu(d)*F({d})$$

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/mayiyang/p/11312890.html
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