#P15679. [ICPC 2024 Jakarta R] Buggy DFS

[ICPC 2024 Jakarta R] Buggy DFS

说明

你正在研究一种名为深度优先搜索 (DFS) 的图遍历算法。然而,由于一个错误,你的算法与标准的 DFS 略有不同。以下是你的 Buggy DFS (BDFS) 算法,假设图有 NN 个节点(编号从 11NN)。

  BDFS():
    令 S 为一个空栈
    令 FLAG 为一个大小为 N 的布尔数组,初始值全为 false
    令 counter 为一个整数,初始化为 0

    将 1 压入 S

    当 S 不为空时:
      将 S 的栈顶元素弹出到 u
      FLAG[u] = true

      对于 u 的每个邻居 v(按升序):
        counter = counter + 1
        如果 FLAG[v] 为 false:
          将 v 压入 S

    返回 counter

你意识到这个错误导致算法比标准 DFS 更慢,这可以通过函数 BDFS() 的返回值来研究。为了研究该算法的行为,你想通过构造一个无向简单图来创建一些测试用例,使得函数 BDFS() 返回 KK,或者判断这是否不可能。

输入格式

一行,包含一个整数 KK1K1091 \leq K \leq 10^9)。

输出格式

如果不可能构造一个无向简单图使得函数 BDFS() 返回 KK,则在一行中输出 -1 -1

否则,按以下格式输出图。第一行包含两个整数 NNMM,分别表示图中的节点数和无向边数。接下来的 MM 行,每行包含两个整数 uuvv,表示连接节点 uu 和节点 vv 的一条无向边。你可以以任意顺序输出边。该图必须满足以下约束:

  • 1N327681 \leq N \leq 32\,768
  • 1M655361 \leq M \leq 65\,536
  • 对于所有边,1u,vN1 \leq u, v \leq N
  • 图是一个简单图,即没有重边和自环。

注意,你不需要最小化节点数或边数。可以证明,如果存在一个图使得 BDFS() 的返回值为 KK,那么一定存在一个满足上述所有约束的图。如果有多个解,你可以输出其中任意一个。

8
3 3
1 2
1 3
2 3
1
-1 -1
23
5 7
4 5
2 3
3 1
2 4
4 3
2 1
1 5

提示

样例输入/输出 #1 的解释

左侧的图描述了本样例的输出。右侧的图描述了本样例的另一个有效解。

:::align{center} :::

样例输入/输出 #3 的解释

下图描述了本样例的输出。

:::align{center} :::

翻译由 DeepSeek V3.2 完成