题目链接:https://vjudge.net/problem/POJ-1284

题意:给定奇素数p,求x的个数,x为满足{(xi mod p)|1<=i<=p-1}={1,2,...,p-1}。

思路:题目的实质就是问p有多少原根。

  下面是百度对原根的解释:
    设m是正整数,a是整数,若a模m的阶等于φ(m),则称a为模m的一个原根。(其中φ(m)表示m的欧拉函数)
    假设一个数g是P的原根,那么g^i mod P的结果两两不同,且有 1<g<P, 0<i<P,归根到底就是g^(P-1) = 1 (mod P)当且仅当指数为P-1的时候成立.(这里P是素数).
    简单来说,g^i mod p ≠ g^j mod p (p为素数)//这句话就是满足的条件。
    其中i≠j且i, j介于1至(p-1)之间
    这个题目就是将原根的定义解释了一遍。
  
  有两点重要的原根性质
    1. 模m有原根的充要条件是m= 1,2,4,p,2p,p^n,其中p是奇质数,n是任意正整数。
    2. 当模m有原根时,它有φ(φ(m))个原根。

  某大牛的证明(没看懂...QAQ):

    {xi%p | 1 <= i <= p - 1} = {1,2,...,p-1} 等价于 {xi%(p-1) | 1 <= i <= p - 1} = {0,1,2,...,p-2},即为(p-1)的完全剩余系  

    若x,x2...x(p-1)是(p-1)的完全剩余系,

    根据定理,可以推出若gcd(x, p-1) = 1时, (1,x,...,x(p-2))也是(p-1)的完全剩余系

    因为若xi != xj (mod p-1),那么x*xi != x*xj (mod p-1),与条件m矛盾,所以 xi = xj (mod p-1),

    由此可以确定答案为eu(p-1)。

  知道答案是eu(p-1),代码就很好实现了,筛法打表65525以内的数的欧拉函数即可。

AC代码:

#include<cstdio>
using namespace std; int eu[],p; void eular(){
for(int i=;i<=;++i)
if(!eu[i])
for(int j=i;j<=;j+=i){
if(!eu[j]) eu[j]=j;
eu[j]=eu[j]/i*(i-);
}
} int main(){
eular();
while(~scanf("%d",&p)){
printf("%d\n",eu[p-]);
}
return ;
}

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