莫比乌斯反演 |
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这个文章主要讲一下ACM中1个常用的莫比乌斯反演公式,看到很多博客上面公式是有,但是都没证明,《组合数学》上的证明又没看懂,就自己想了种证明方法,觉得比《组合数学》的证明简单些,就写一下,希望对初学莫比乌斯反演的同学有帮助。 PS:下面公式出现的sigma是累加,另外建议大家看的时候 把公式在纸上写出来! 一:什么是莫比乌斯反演 简单点的说,就是先给出一个函数 F(n) ,然后再由 F(n)定义一个新函数 G(n) 其中 G(n) = sigma(F(d)) (其中d被“包含”于n) 然后 现在我们不知道 F(n)的值 , 却知道 G(n), 接着我们就可以通过 反演由G(n)反向得到F(n) 什么叫 (其中d被“包含”于n) ?以及怎么理解反演? 通过下面的几个例子说明 例1: 我们直接定义 G(n)=sigma(F(i)) (1dm 我们依次确定H(di,n)的值,当我们在确定H(di,n)的值时,前面的值已经确定,即H(dj,n)(jdi且 di|dj 。 假设 H(a,b)==H(1,b/a)对前面的 H(dj,n)和 所有的H(k,m)其中m1) U[x] = 0; -------------------------- 2!! (6).假设 x 可写成 x = p^e*q 其中p,q为不同质数,e>1 F(x) = U(1)*G(x)+U(q)*G(p^e)+U(p^e)*G(q)+U(x)*G(1) 带入系数后 U(x) = 0; 由此可继续向下递推,得到第二条结论的加强版!! 如果 x = p^e*z 其中p为质数, z为任意数,e>1 那么 U[x] = 0 ----------------------2!! 由此,我们得到了 U[x] 的计算方法!!即是U定义中给出的那样!!(没看定义的同学此时再跳回去看吧) 三:应用 得到了公式,也知道了他是怎么来的,现在就用一个应用来加深理解吧 :) 首先我们要给出 第二部分 中那个公式的另外一种形式 = = 我们把它称为形式二吧~ 原式 : G(n)=sigma(F(d)) (其中n|d,d |
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