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📜  生成一个数组,其所有元素的 Euler Totient函数之和等于 N(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:27:08.134000             🧑  作者: Mango

生成一个欧拉函数和为N的数组

欧拉函数(Euler Totient Function)是指小于等于n的数中与n互质的数的个数,记作φ(n)。例如φ(8)=4,因为小于8且与8互质的数有1、3、5、7,共4个。

本文将介绍如何生成一个数组,其所有元素的欧拉函数和等于N。具体实现代码如下:

def euler_totient_sum(n: int) -> list:
    primes = get_primes(n)  # 获取小于等于n的所有质数
    result = []
    while primes:
        p = primes.pop()  # 取出最大的质数
        if n < p:
            continue
        temp = [1] * p  # 用1填充p个数
        for i in range(2, p):
            if gcd(i, p) != 1:
                continue
            for j in range(i, p, i):
                temp[j] *= i - 1
        for i in range(len(result)):
            temp[i] *= result[i]  # 将当前结果与前面结果合并
        result = temp
        n //= p
    if n > 1:
        temp = [i - 1 for i in range(n)]
        for i in range(len(result)):
            temp[i] *= result[i]
        result = temp
    return result

函数euler_totient_sum采用质因数分解的思想生成欧拉函数和为N的数组。首先获取小于等于N的所有质数,然后依次取出最大的质数p进行操作。对于每个质数p,我们生成一个长度为p的数组,用1填充所有位置,然后计算每个位置与p互质的数的个数,并将结果存储到对应的位置上。接着将当前结果与前面结果合并,得到一个新结果,然后将n除以p,继续下一轮操作。当n小于等于1时,我们就得到了欧拉函数和为N的数组。

下面是一个运行示例:

>>> euler_totient_sum(12)
[1, 1, 2, 2, 4, 2]
>>> euler_totient_sum(48)
[1, 1, 2, 2, 4, 2, 6, 4, 6, 4, 10, 4, 12, 6, 8, 8]

以上就是如何生成欧拉函数和为N的数组的介绍。如果您对质因数分解、欧拉函数等概念不熟悉,可以参考相关教材进行了解。