QOJ.ac

QOJ

Time Limit: 2 s Memory Limit: 256 MB Total points: 100 Hackable ✓

#14967. Магическая матрица Nene

Statistics

У волшебницы Нэнэ есть матрица $a$ размера $n \times n$, заполненная нулями. Элемент $j$-го столбца $i$-й строки матрицы $a$ обозначается как $a_{i, j}$.

Она может выполнять с этой матрицей операции двух типов:

  • Операция типа $1$: выбрать целое число $i$ от $1$ до $n$ и перестановку $p_1, p_2, \ldots, p_n$ чисел от $1$ до $n$. Присвоить $a_{i, j}:=p_j$ для всех $1 \le j \le n$ одновременно.
  • Операция типа $2$: выбрать целое число $i$ от $1$ до $n$ и перестановку $p_1, p_2, \ldots, p_n$ чисел от $1$ до $n$. Присвоить $a_{j, i}:=p_j$ для всех $1 \le j \le n$ одновременно.

Нэнэ хочет максимизировать сумму всех чисел в матрице $\sum\limits_{i=1}^{n}\sum\limits_{j=1}^{n}a_{i,j}$. Она просит вас найти способ выполнения операций так, чтобы эта сумма была максимальной. Поскольку она не хочет выполнять слишком много операций, вы должны предоставить решение, содержащее не более $2n$ операций.

Перестановка длины $n$ — это массив, состоящий из $n$ различных целых чисел от $1$ до $n$ в произвольном порядке. Например, $[2,3,1,5,4]$ является перестановкой, а $[1,2,2]$ — нет (число $2$ встречается дважды), и $[1,3,4]$ также не является перестановкой (размер $n=3$, но присутствует число $4$).

Входные данные

Каждый тест содержит несколько наборов входных данных. В первой строке задано количество наборов входных данных $t$ ($1 \le t \le 500$). Далее следует описание наборов входных данных.

Единственная строка каждого набора содержит целое число $n$ ($1 \le n \le 500$) — размер матрицы $a$.

Гарантируется, что сумма $n^2$ по всем наборам входных данных не превышает $5 \cdot 10^5$.

Выходные данные

Для каждого набора входных данных в первой строке выведите два целых числа $s$ и $m$ ($0\leq m\leq 2n$) — максимальную сумму чисел в матрице и количество операций в вашем решении.

В каждой из следующих $m$ строк выведите описание $k$-й операции:

  • целое число $c$ ($c \in \{1, 2\}$) — тип $k$-й операции;
  • целое число $i$ ($1 \le i \le n$) — строка или столбец, к которому применяется $k$-я операция;
  • перестановка $p_1, p_2, \ldots, p_n$ чисел от $1$ до $n$ — перестановка, используемая в $k$-й операции.

Заметьте, что вам не нужно минимизировать количество используемых операций, достаточно использовать не более $2n$ операций. Можно показать, что максимально возможная сумма всегда может быть достигнута не более чем за $2n$ операций.

Примеры

Пример 1

2
1
2

Выходные данные 1

1 1
1 1 1
7 3
1 1 1 2
1 2 1 2
2 1 1 2

Примечание

В первом наборе входных данных максимальная сумма $s=1$ может быть получена за $1$ операцию путем присваивания $a_{1, 1}:=1$.

Во втором наборе входных данных максимальная сумма $s=7$ может быть получена за $3$ операции следующим образом:

Можно показать, что невозможно получить сумму чисел в матрице больше $7$.

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.