魔法国度 Magic Land 里最近出现了一个大盗 Frank ,他在 Magic Land 四处作案,专门窃取政府机关的机密文件(因而有人怀疑 Frank 是敌国派来的间谍)。
为了捉住 Frank,Magic Land 的安全局重拳出击!
Magic Land 由 NNN 个城市组成,并且这 NNN 个城市又由恰好 N−1N-1N−1 条公路彼此连接起来,使得任意两个城市间都可以通过若干条公路互达。从数据结构的角度我们也可以说,这 NNN 个城市和 N−1N-1N−1 条公路形成了一棵树。
例如,下图就是 Magic Land 的一个可能格局( 444 个城市用数字编号, 333 条公路用字母编号):
大盗 Frank 能够在公路上以任意速度移动。 比方说,对于上图给出的格局,在 0.000010.000010.00001 秒钟内(或者任意短的一段时间内), Frank 就可以从城市 111 经过城市 222 到达城市 444 ,中间经过了两条公路。
想要生擒 Frank 困难重重,所以安全局派出了经验丰富的警探,这些警探具有非凡的追捕才能:
- 只要有警探和 Frank 同处一个城市,那么就能够立刻察觉到 Frank,并且将其逮捕。
- 虽然 Frank 可以在公路上以任意快的速度移动,但是如果有警探和 Frank 在同一条公路上相遇,那么警探也可以立刻察觉到 Frank 并将其逮捕。
安全局完全不知道 Frank 躲在哪个城市,或者正在哪条公路上移动,所以需要制定一个周密的抓捕计划,计划由若干步骤组成。在每一步中,可以做如下几件事中的一个:
- 在某个城市空降一位警探。警探可以直接从指挥部空降到 Magic Land 的任意一个城市里。此操作记为
L x
,表示在编号为 xxx 的城市里空降一位警探。耗时 111 秒。 - 把留在某个城市里的一位警探直接召回指挥部。以备在以后的步骤中再度空降到某个城市里。此操作记为
B x
。表示把编号为 xxx 的城市里的一位警探召回指挥部。耗时 111 秒。 - 让待在城市 xxx 的一位警探沿着公路移动到城市 yyy ,此操作记为
M x y
。耗时 111 秒。当然,前提是城市 xxx 和城市 yyy 之间有公路。如果在警探移动的过程中,大盗 Frank 也在同一条公路上,那么警探就抓捕到了 Frank 。
现在,由你来制定一套追捕计划,也就是给出若干个步骤,需要保证:无论大盗 Frank 一开始躲在哪儿,也无论 Frank 在整个过程中如何狡猾地移动(Frank 大盗可能会窃取到追捕行动的计划书,所以他一定会想尽办法逃避),他一定会被缉拿归案。 希望参与的警探越少越好,因为经验丰富的警探毕竟不多。
例如对于前面所给的那个图示格局,一个可行的计划如下:
L 2
在城市 222 空降一位警探。注意这一步完成之后,城市 222 里不会有 Frank,否则他将被捉住。L 2
再在城市 222 空降一位警探。M 2 1
让城市 222 的一位警探移动到城市 111 。注意城市 222 里还留有另一位警探。这一步完成之后,城市 111 里不会有 Frank ,公路 AAA 上也不会有 Frank 。也就是说,假如 Frank 还没有被逮捕,那么他只能是在城市 333 或城市 444 里,或者公路 BBB 或公路 CCC 上。B 1
召回城市 111 的一位警探。注意虽然召回了这位警探,但是由于我们始终留了一位警探在城市 222 把守,所以 Frank 仍然不可能跑到城市 111 或者是公路 AAA 上。L 3
在城市 333 空降一位警探。注意这一步可以空降在此之前被召回的那位警探。这一步完成之后,城市 333 里不会有 Frank ,否则他会被捉住。M 3 2
让城市 333 里的一位警探移动到城市 222 。这一步完成之后,如果 Frank 还没有被捉住,那他只能是在公路 CCC 上或者城市 444 里。注意这一步之后,城市 222 里有两位警探。M 2 4
让城市 222 里的一位警探移动到城市 444 。这一步完成之后,Frank 一定会被捉住,除非他根本就没来 Magic Land 。 这个计划总共需要 222 位警探的参与。可以证明:如果自始至终只有 111 名或者更少的警探参与,则 Frank 就会逍遥法外。
你的任务很简单:对于一个输入的 Magic Land 的格局,计算 SSS ,也就是为了追捕 Frank 至少需要投入多少位警探,并且给出相应的追捕计划步骤。