874. 筛法求欧拉函数 题解

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https://www.acwing.com/problem/content/876/ 来源:模板题

题目描述

给定一个正整数 n,求 1∼n 中每个数的欧拉函数之和。

输入格式 共一行,包含一个整数 n。 输出格式 共一行,包含一个整数,表示 1∼n 中每个数的欧拉函数之和。 数据范围1n1061 \le n \le 10^6输入样例
6 输出样例 12

题解思路

质数i的欧拉函数即为phi[i] = i - 1:1 ~ i-1 均与i互质,共i-1个 phi[primes[j] * i]分为两种情况: ① i % primes[j] == 0时:primes[j]是i的最小质因子,也是primes[j] * i的最小质因子 因此1 - 1 / primes[j]这一项在phi[i]中计算过了,只需将基数NN修正为primes[j]倍,最终结果为phi[i] * primes[j]。i % primes[j] != 0:primes[j]不是i的质因子,只是primes[j] * i的最小质因子, 因此不仅需要将基数NN修正为primes[j]倍,还需要补上1 - 1 / primes[j]这一项,因此最终结果phi[i] * (primes[j] - 1)

代码

cpp
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N = 1000010;

int primes[N], cnt;
int phi[N];
bool st[N];

void get_eulers(int n)
{
    phi[1] = 1;
    for (int i = 2; i <= n; i++)
    {
        if (!st[i])
        {
            primes[cnt++] = i;
            phi[i] = i - 1; 
        }
        for (int j = 0; primes[j] <= n / i; j++)
        {
            st[primes[j] * i] = true;
            if (i % primes[j] == 0)
            {
                phi[primes[j] * i] = phi[i] * primes[j]; 
                break;
            }
            phi[primes[j] * i] = phi[i] * (primes[j] - 1);
        }
    }
}

int main()
{
    int n;
    cin >> n;

    get_eulers(n);

    LL res = 0;
    for (int i = 1; i <= n; i++) res += phi[i];
    printf("%lld\n", res);

    return 0;
}
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