#P14450. [ICPC 2025 Xi'an R] Directed Acyclic Graph

    ID: 14394 远端评测题 1000ms 512MiB 尝试: 0 已通过: 0 难度: 9 上传者: 标签>图论2025Special Judge构造ICPC西安

[ICPC 2025 Xi'an R] Directed Acyclic Graph

Description

给定两个整数 nnmm,你需要构造一张有向无环图(DAG)G=(V,E)G = (V, E),其中包含恰好 nn 个顶点和 mm 条边。

在图 GG 中,如果从顶点 uu 出发存在一条路径到达顶点 vv,则称顶点 vv 可达于顶点 uu

对于一个非空顶点集合 AVA \subseteq V,如果存在顶点 ww 能够从 AA 中的每一个顶点到达,则称 ww 对于集合 AA良好 的。记 f(A)f(A) 为对集合 AA 来说所有 良好 顶点组成的集合。

你构造的图必须满足以下两个条件:

  • 对于每个顶点 ii1in1 \leq i \leq n),它都必须是从顶点 11 可达 的。
  • 存在 kk 个两两不同的非空顶点集合 S1,S2,,SkS_1, S_2, \ldots, S_k,使得 f(S1),f(S2),,f(Sk)f(S_1), f(S_2), \ldots, f(S_k) 两两不同。注意,f(Si)f(S_i) 允许为空。

为了证明你构造的图 GG 满足上述第二条条件,你还需要输出这 kk 个集合 S1,S2,,SkS_1, S_2, \ldots, S_k

Input Format

输入仅一行,包含三个整数 n,m,kn, m, k

本题中仅有 22 个测试数据:

  • n=5n = 5, m=6m = 6, k=6k = 6
  • n=100n = 100, m=128m = 128, k=16000k = 16\,000

Output Format

输出前 mm 行描述你构造的图 GG。每一行包含两个整数 u,vu, v,表示图中的一条边,从 uu 指向 vv

接下来输出 kk 行,描述你给出的 kk 个顶点集合。第 ii 行首先输出集合 SiS_i 的大小,然后输出该集合中的各个顶点。

5 6 6
1 2
1 3
2 4
3 5
2 5
3 4
1 1
1 2
1 3
1 4
1 5
2 2 3

Hint

在示例中,输出构造了一张有 n=5n = 5 个顶点、m=6m = 6 条边的图。对应的 k=6k = 6 个集合为:

$S_1 = \{1\},\ S_2 = \{2\},\ S_3 = \{3\},\ S_4 = \{4\},\ S_5 = \{5\},\ S_6 = \{2, 3\}$。

其中,从 S6={2,3}S_6 = \{2, 3\} 的任一顶点出发,都可以到达顶点 4455,因此有 f({2,3})={4,5}f(\{2, 3\}) = \{4, 5\}

结合:

  • f(S1)={1,2,3,4,5}f(S_1) = \{1, 2, 3, 4, 5\}
  • f(S2)={2,4,5}f(S_2) = \{2, 4, 5\}
  • f(S3)={3,4,5}f(S_3) = \{3, 4, 5\}
  • f(S4)={4}f(S_4) = \{4\}
  • f(S5)={5}f(S_5) = \{5\}
  • f(S6)={4,5}f(S_6) = \{4, 5\}

可以看到这些集合两两不同,满足题目要求。

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翻译由 ChatGPT-5 完成