
- •Модульная арифметика, основные свойства.
- •2. Понятие простого числа, алгоритмы нахождения. Решето Эратосфена
- •Решето Сундарама
- •Решето Аткина
- •Нод, нок, Расширенный алгоритм Эвклида. Доказательство.
- •4. Функция Эйлера
- •Свойства
- •Вычисление функции Эйлера
- •Свойства
- •5. Битовые операции
- •Побитовое отрицание (not)
- •Побитовое и (and)
- •Побитовое или (or)
- •6. Асимптотический анализ алгоритмов, способы оценки алгоритмов.
- •7. Длинная арифметика
4. Функция Эйлера
Функция
Эйлера
,
где
—
натуральное число, равна количеству
натуральных чисел, не больших
и
взаимно простых с ним.
Свойства
, если
— простое число
Функция Эйлера мультипликативна, т. е.
, если
и взаимно просты.
(Теорема Эйлера)
, если и взаимно просты.
Вычисление функции Эйлера
Пусть
дано натуральное
число
,
представленное в виде его канонического
разложения на
простые сомножители
Тогда функция Эйлера может быть вычислена по формуле
При этом полагается, что
Функцию Эйлера можно также представить в виде так называемого произведения Эйлера:
где — простое число и пробегает все значения, участвующие в разложении на простые сомножители.
Также
иногда функцией Эйлера называют функцию
от рационального
числа
:
Свойства
, если — простое число. В частности, при
имеем
;
, если и взаимно просты. То есть Функция Эйлера мультипликативна;
, если и взаимно просты. Так называемая теорема Эйлера;
, если
— наименьшее общее кратное, a
— наибольший общий делитель.
5. Битовые операции
Битовая операция в программировании — некоторые операции над цепочками битов. В программировании, как правило, рассматриваются лишь некоторые виды этих операций: логические побитовые операции и битовые сдвиги. Битовые операции применяются в языках программирования и цифровой технике, изучаются в дискретной математике.
Побитовое отрицание (not)
Побитовое отрицание (или побитовое НЕ, или дополнение) — это унарная операция, действие которой эквивалентно применению логического отрицания к каждому биту двоичного представления операнда. Другими словами, на той позиции, где в двоичном представлении операнда был 0, в результате будет 1, и, наоборот, где была 1, там будет 0. Например:
НЕ |
01 |
|
|
|
10 |
Побитовое и (and)
Побитовое И — это бинарная операция, действие которой эквивалентно применению логического И к каждой паре битов, которые стоят на одинаковых позициях в двоичных представлениях операндов. Другими словами, если оба соответствующих бита операндов равны 1, результирующий двоичный разряд равен 1; если же хотя бы один бит из пары равен 0, результирующий двоичный разряд равен 0.
Пример:
И |
0011 |
0101 |
|
|
|
|
0001 |
Побитовое или (or)
Побитовое ИЛИ — это бинарная операция, действие которой эквивалентно применению логического ИЛИ к каждой паре битов, которые стоят на одинаковых позициях в двоичных представлениях операндов. Другими словами, если оба соответствующих бита операндов равны 0, двоичный разряд результата равен 0; если же хотя бы один бит из пары равен 1, двоичный разряд результата равен 1.
Пример:
ИЛИ |
0011 |
0101 |
|
|
|
|
0111 |
Битовый сдвиг
К битовым операциям также относят битовые сдвиги. При сдвиге значения битов копируются в соседние по направлению сдвига. Различают несколько видов сдвигов — логический,арифметический и циклический, в зависимости от обработки крайних битов.
Также различают сдвиг влево (в направлении от младшего бита к старшему) и вправо (в направлении от старшего бита к младшему).