莫比乌斯反演

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莫比乌斯函数

μ(n)={1n为偶数个不同素因子乘积0其余情况1n为奇数个不同素因子乘积\mu(n)= \begin{cases} 1& \text{n为偶数个不同素因子乘积}\\ 0& \text{其余情况}\\ 1& \text{n为奇数个不同素因子乘积} \end{cases}

代码实现:线性筛

时间复杂度:O(n)

性质

dnμ(d)={1n = 10n1\sum_{d|n}\mu(d)= \begin{cases} 1& \text{n = 1}\\ 0& \text{n$\neq$1} \end{cases}

d|n 表示 d能整除n

例如,当n = 6时, d 为 1、2、3、6,对应μ(d)\mu(d)分别为1、-1、-1、1,和为0

狄利克雷卷积

为一种运算规则,lg=dnl(d)g(nd)l*g=\sum_{d|n}l(d)*g(\frac nd)

前面的lgl*g中的*代表卷积,后面的l(d)g(nd)l(d)*g(\frac nd)中的*代表乘法

特性

因为 ddnd\frac nd 成对出现,集合相同,可互换

所以 dnl(d)g(nd)=dnl(nd)g(d)=gl\sum_{d|n}l(d)*g(\frac nd) = \sum_{d|n}l(\frac nd)*g(d) = g * l

单位元

ϵ(n)=1(n==1)\epsilon(n) = 1 (n == 1)

逆元

ff1=ϵ f * f^{-1} = \epsilon

公式

  1. 11=σ 1 * 1 = \sigma

其中 1 代表传入任何值输出都为1的函数

  1. μ1=μμ1=ϵ \mu * 1 = \mu * \mu^{-1} = \epsilon

莫比乌斯反演

如果 F(n)=dnf(d)F(n) = \sum_{d|n}f(d) , 则 f(n)=dnμ(d)F(nd)f(n) = \sum_{d|n}\mu(d)F(\frac nd)