📜  欧拉Totient值比自身小1的元素数(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:10:57.603000             🧑  作者: Mango

欧拉 Totient 值比自身小 1 的元素数

什么是欧拉 Totient 值?

欧拉 Totient 值,也被称为欧拉函数,是指小于等于一个正整数 n,且与 n 互质的正整数个数。用符号 φ(n) 表示。

例如,φ(8) 的值为 4,因为在小于等于 8 的正整数中,与 8 互质的有 1、3、5、7 四个。

欧拉 Totient 值比自身小 1 的元素是什么?

对于一个正整数 n,如果 φ(n) = n - 1,那么 n 被称为欧拉质数,因为它的欧拉 Totient 值比自身小 1,也即不存在比它小且与它互质的正整数。

欧拉质数是一类比较特殊的质数,也非常稀有,目前已知的最大欧拉质数是 561_918_958_864_667_552_129。

如何判断一个数是欧拉质数?

判断一个数是否是欧拉质数,需要判断它是否是质数,并且是否满足 φ(n) = n - 1。

判断一个数是否是质数,可以使用传统的试除法、试除法与质数表相结合的方法,也可以使用更高效的素性检验算法,比如 Miller-Rabin 算法。

判断一个数的欧拉 Totient 值,可以使用欧拉降幂公式,其公式为:

φ(n) = n × (1 - 1/p1) × (1 - 1/p2) × ... × (1 - 1/pk)

其中,p1、p2、...、pk 是 n 的质因数。

示例代码

以下示例代码演示了如何判断一个数是否是欧拉质数:

def is_euler_prime(n):
    """
    判断一个数是否是欧拉质数
    """
    if not is_prime(n):
        return False

    factors = prime_factors(n)
    for p in factors:
        if n % p == 0 and (n / p) % p == 1:
            return False

    return True

其中,is_prime 函数用于判断一个数是否是质数,prime_factors 函数用于求一个数的所有质因数。该函数的主要逻辑是依次检查该数的所有质因数是否符合欧拉条件。

如果主题所示的“欧拉 Totient 值比自身小 1”的定义是严格的(即必须不存在比该数小的与之互质的正整数),则使用 Miller-Rabin 算法判断质数更为妥当。

参考资料