No.1495 パンの仕入れ
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作問者 : penguinman / テスター : akakimidori kaage
問題文
ペンギン学園の学長である penguinman は、生徒達のためにパンを幾つか仕入れ、購買部で売ることにしました。
仕入れられるパンは $N$ 種類あり、penguinman はその中からちょうど $K$ 個を仕入れて売ります。同じ種類のパンを幾つ仕入れても構いませんし、$1$ つも仕入れないパンがあっても良いです。
仕入れにあたって生徒達にアンケートを取ったところ、$M$ 個の回答が得られ、$i\ (1\leq i\leq M)$ 個目の回答は以下のものでした。
- $x_i$ 種類目のパンをちょうど $y_i$ 個仕入れて欲しい。
penguinman は生徒達の要望に出来る限り答えたいです。$B_i$ を $i$ 種類目のパンの仕入れ数とした時、適切にパンを仕入れることで $\sum_{i=1}^{M} (B_{x_i}-y_i)^2$ を最小化してください。
$B_i$ はパンの仕入れ数であるため非負整数である必要があり、また先述の条件より $B_i$ の総和は $K$ になる必要があります。この問題の制約下では解は $10^{18}$ 以下に収まります。
$T$ 個のテストケースに答えてください。
入力
入力の $1$ 行目は以下の通りです。
\(T\)
続いて $T$ 個のテストケースが以下のフォーマットで順番に与えられます。
\(N\) \(M\) \(K\) \(x_1\) \(y_1\) \(x_2\) \(y_2\) \(\vdots\) \(x_M\) \(y_M\)
- $1\leq T\leq 100$
- $1\leq N,\ M\leq 2\times 10^5$
- $1\leq K\leq 10^9$
- $1\leq x_i\leq N$
- $1\leq y_i\leq 10^9$
- $M\times \max(K,\ \max(y))^2\leq 10^{18}$
- $T$ 個のテストケース全体における $N,\ M$ の総和はそれぞれ $2\times 10^5$ を超えない
- 入力は全て整数
出力
$T$ 行に渡って出力してください。$k$ 行目には $k$ 個目のテストケースにおける $\sum_{i=1}^{M} (B_{x_i}-y_i)^2$ の最小値を出力してください。
サンプル
サンプル1
入力
2 2 2 3 1 1 2 2 3 4 10 1 4 2 3 1 4 2 4
出力
0 1
$1$ つ目のテストケースでは、$B_1=1,\ B_2=2$ とするべきです。
$2$ つ目のテストケースでは、$B_1=4,\ B_2=3,\ B_3=3$ とするか、或いは $B_1=4,\ B_2=4,\ B_3=2$ とするべきです。
サンプル2
入力
3 5 8 93 2 11 3 80 3 58 1 78 4 8 4 71 1 39 2 30 6 10 56 5 31 1 48 6 8 2 24 4 75 2 83 5 80 5 31 4 60 2 63 6 10 480 5 74 3 64 5 40 3 52 2 98 2 83 2 5 6 53 6 41 2 88
出力
7659 17317 6216
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