Universal Cup Judging System

Universal Cup

Time Limit: 1.0 s Memory Limit: 1024 MB Total points: 100 Hackable ✓
Statistics

Используя только резисторы с сопротивлением $1$ [Ом], сконструируйте резистор с сопротивлением $\sqrt{D}$ [Ом].

Вам дано целое положительное число $D$. Сконструируйте связный неориентированный граф, удовлетворяющий всем следующим условиям. В рамках ограничений данной задачи можно доказать, что такой граф всегда существует.

  • Количество вершин $N$ находится в диапазоне от $2$ до $300$ включительно, и каждая вершина имеет уникальный номер от $1$ до $N$.
  • Количество ребер $M$ не превышает $300$; допускаются петли и кратные ребра.
  • «Эффективное сопротивление между вершиной $1$ и вершиной $N$», определенное ниже, должно отличаться от $\sqrt{D}$ не более чем на $10^{-6}$ по абсолютной величине.

Пусть $G$ — связный неориентированный граф с $n$ вершинами и $m$ ребрами ($n \ge 2$), и пусть $j$-е ребро соединяет вершины $a_j, b_j$. Рассмотрим присвоение вещественного числа $V_i$ ($i = 1, 2, \dots, n$) каждой вершине графа $G$ и вещественного числа $I_j$ ($j = 1, 2, \dots, m$) каждому ребру так, чтобы выполнялись все следующие уравнения:

  • $I_j = V_{a_j} - V_{b_j}$ ($j = 1, 2, \dots, m$)
  • $\sum_{b_j=i} I_j - \sum_{a_j=i} I_j = 0$ ($i = 2, 3, \dots, n - 1$)
  • $\sum_{b_j=n} I_j - \sum_{a_j=n} I_j = 1$

Можно доказать, что такое присвоение всегда существует, и, более того, значение $V_1 - V_n$ определено однозначно. Мы называем это значение «эффективным сопротивлением между вершиной $1$ и вершиной $n$».

Входные данные

Входные данные состоят из одного целого положительного числа $D$ ($1 \le D \le 5000$).

Выходные данные

В первой строке выведите количество вершин $N$ и количество ребер $M$ сконструированного графа в указанном порядке, разделенные пробелами.

В каждой из следующих $M$ строк выведите концы $i$-го выбранного ребра ($i = 1, 2, \dots, M$), разделенные пробелом.

Если существует несколько графов, удовлетворяющих условиям, можно вывести любой из них.

Примеры

Входные данные 1

1

Выходные данные 1

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

Примечание

Ниже приведена иллюстрация вывода для первого примера.

То, что эффективное сопротивление между вершиной $1$ и вершиной $n$ равно $1$ [Ом], можно объяснить следующим образом:

  • Поскольку все резисторы имеют сопротивление $1$ [Ом], а потенциалы в вершинах $2$ и $3$ равны в силу симметрии, резистор между ними можно считать отсутствующим.
  • В результате цепь сводится к двум параллельным ветвям, каждая из которых состоит из двух последовательно соединенных резисторов по $1$ [Ом].
  • Эффективное сопротивление двух последовательно соединенных резисторов по $1$ [Ом] равно $2$ [Ом], а эффективное сопротивление двух параллельно соединенных резисторов по $2$ [Ом] равно $1$ [Ом].

Следующий вывод также считается верным:

2 1
1 2

Editorials

IDTypeStatusTitlePosted ByLast UpdatedActions
#1532EditorialOpen题解jiangly2026-04-15 16:05:36View

Discussions

About Discussions

The discussion section is only for posting: General Discussions (problem-solving strategies, alternative approaches), and Off-topic conversations.

This is NOT for reporting issues! If you want to report bugs or errors, please use the Issues section below.

Open Discussions 0
No discussions in this category.

Issues

About Issues

If you find any issues with the problem (statement, scoring, time/memory limits, test cases, etc.), you may submit an issue here. A problem moderator will review your issue.

Guidelines:

  1. This is not a place to publish discussions, editorials, or requests to debug your code. Issues are only visible to you and problem moderators.
  2. Do not submit duplicated issues.
  3. Issues must be filed in English or Chinese only.
Active Issues 0
No issues in this category.
Closed/Resolved Issues 0
No issues in this category.