const MAX_T: usize = 10000; const MAX_N: usize = 27; const MAX_COST: f64 = 1e8; // 与えられた比較交換器ネットワークがソーティングネットワークかどうかをチェック fn is_sorting_network(n: usize, cmp: &[(usize, usize)]) -> Result, Vec> { type NodeIndex = u8; type CmpIndex = usize; type State = u64; const { assert!(MAX_N <= NodeIndex::MAX as _ && MAX_N * (MAX_N - 1) / 2 <= CmpIndex::MAX as _) }; assert!(2 <= n && (n as usize) <= MAX_N && n <= u32::BITS as _); assert!(cmp.len() <= CmpIndex::MAX as _); // 0-indexed かつ a < b かつ b < n であることを確認 assert!(cmp.iter().all(|&(a, b)| a < b && b < n)); let cmp_thin = cmp .iter() .map(|&(a, b)| (a as NodeIndex, b as NodeIndex)) .collect::>(); let _n = n as NodeIndex; // スタックに積む要素: 0状態ベクトル z, 1状態ベクトル o, 比較交換器の番号 i // もし ((z >> j) & 1, (o >> j) & 1) == (1, 1) なら j-bit目の状態は '?' // もし ((z >> j) & 1, (o >> j) & 1) == (1, 0) なら j-bit目の状態は '0' // もし ((z >> j) & 1, (o >> j) & 1) == (0, 1) なら j-bit目の状態は '1' // '0...01...1' または '0...0?1...1' の場合、ソートされている // 初期状態: 0状態ベクトルは[0,n)-bit目が1、1状態ベクトルは全bitが1、比較交換器の番号は 0 let mut stack = Vec::<(State, State, CmpIndex)>::with_capacity(n as _); stack.push((State::MAX >> (State::BITS - n as u32), State::MAX, 0)); // unused[i]: i番目の要素がソーティングネットワークで使用されているか let mut unused = vec![true; cmp.len()]; // unsorted[i]: i,(i+1)番目の要素ペアがソートされていない可能性があるか let mut unsorted = vec![false; (n - 1) as _]; // 非再帰の深さ優先探索による分岐状態の探索 'a: while let Some((mut z, mut o, i)) = stack.pop() { let mut i = i as usize; // 比較交換器を順に適用 // 0,1状態ベクトル z,o の a,b-bit目が比較交換器の入出力 while let Some(&(a, b)) = cmp_thin.get(i) { i += 1; match ((z >> a) & 1, (o >> a) & 1, (z >> b) & 1, (o >> b) & 1) { (1, 0, _, _) | (_, _, 0, 1) => { // 比較交換器の入力が ('0', _) or (_, '1') {_ は任意を示す} の場合、 // 交換はないので次の比較交換器へ進む } (1, 1, 1, 1) => { // この比較交換器は使用される可能性あり unused[i - 1] = false; // 比較交換器の入力が ('?', '?') であれば、 ('0', '0') と ('?', '1') に分岐して探索 // 新しい分岐は ('0', '0') に遷移 // 現在の分岐は ('?', '1') に遷移 let (qz, mut qo) = (z, o); qo &= !(1 << a) & !(1 << b); // qz,qo: ('?', '?') -> ('0', '0') z &= !(1 << b); // z,o: ('?', '?') -> ('?', '1') // 新しい分岐の状態 'q' の非0要素の先頭を見つける if (qz & !qo).trailing_ones() + (qo & !qz).leading_ones() < State::BITS - 1 { // (qz,qo) がソートされていない場合、分岐をスタックに積む stack.push((qz, qo, i as _)); } // (z,o) がソート済みの場合、次の比較交換器へ進む if (z & !o).trailing_ones() + (o & !z).leading_ones() >= State::BITS - 1 { continue 'a; } } _ => { // この比較交換器は使用される可能性あり unused[i - 1] = false; // 比較交換器の入力が ('1', '0') or ('?', '0') or ('1', '?') の場合、要素を交換 let xz = ((z >> a) ^ (z >> b)) & 1; let xo = ((o >> a) ^ (o >> b)) & 1; z ^= xz << a | xz << b; o ^= xo << a | xo << b; // (z,o) がソート済みの場合、次の比較交換器へ進む if (z & !o).trailing_ones() + (o & !z).leading_ones() >= State::BITS - 1 { continue 'a; } } } } // この分岐で全ての比較交換が完了し、z,o がソートされていない場合 // ソートされていない位置をマーク for j in 0..(n as usize - 1) { match ((z >> j) & 1, (o >> j) & 1, (z >> (j + 1)) & 1, (o >> (j + 1)) & 1) { // ('0', '0') または ('1', '1') または ('0', '1') または ('0', '?') または ('?', '1') の場合 // 操作なし (1, 0, _, _) | (_, _, 0, 1) => {} // ('?', '?') または ('?', '0') または ('1', '?') または ('1', '0') の場合 // ソートされていないとマーク _ => { unsorted[j] = true; } } } } // すべての分岐が終了 // いずれかの分岐でソートされていない場合、 unsorted に true が含まれるのでソーティングネットワークではない if unsorted.iter().any(|&f| f) { // ソートされていない可能性のある位置を返す Err(unsorted) } else { // すべての分岐においてソートされたならばソーティングネットワーク // 未使用の比較交換器を返す Ok(unused) } } fn main() -> Result<(), Box> { use std::io::Write; let execution_start = std::time::Instant::now(); let stdin = std::io::stdin(); let mut lines = std::io::BufRead::lines(stdin.lock()); let mut bout = std::io::BufWriter::new(std::io::stdout()); let t: usize = lines.next().unwrap()?.trim().parse()?; assert!(t <= MAX_T); // φ = (1 + √5) / 2 : 黄金数 1.618033988749895 let phi = (1.25f64).sqrt() + 0.5; let mut cost = 0f64; for _ in 0..t { let line = lines.next().unwrap()?; let mut parts = line.split_whitespace(); let n: usize = parts.next().unwrap().parse()?; let m: usize = parts.next().unwrap().parse()?; assert!(2 <= n && (n as usize) <= MAX_N); assert!(1 <= m && m <= (n as usize) * ((n as usize) - 1) / 2); cost += m as f64 * phi.powi(n as i32); // テストケースのコスト <= MAX_COST assert!(cost <= MAX_COST); // 比較交換器を読み込む let va = lines.next().unwrap()?.split_whitespace().map(|s| s.parse::().unwrap()).collect::>(); let vb = lines.next().unwrap()?.split_whitespace().map(|s| s.parse::().unwrap()).collect::>(); assert_eq!(va.len(), m); assert_eq!(vb.len(), m); assert!(va.iter().zip(vb.iter()).all(|(&a, &b)| 1 <= a && a < b && b <= n)); // 1-indexed を 0-indexed に変換 let cmp = va.iter().zip(vb.iter()).map(|(&a, &b)| (a - 1, b - 1)).collect::>(); // ソーティングネットワークかどうかをチェック match is_sorting_network(n, &cmp) { Ok(unused) => { writeln!(&mut bout, "Yes")?; // 未使用の比較交換器 j を列挙 writeln!(&mut bout, "{}", unused.iter().filter(|&&f| f).count())?; // 1-indexed writeln!( &mut bout, "{}", unused .iter() .enumerate() .filter_map(|(j, &u)| if u { Some((j + 1).to_string()) } else { None }) .collect::>() .join(" ") )?; } Err(unsorted) => { writeln!(&mut bout, "No")?; // ソートされていない可能性がある位置 k を列挙 writeln!(&mut bout, "{}", unsorted.iter().filter(|&&f| f).count())?; // 1-indexed writeln!( &mut bout, "{}", unsorted .iter() .enumerate() .filter_map(|(k, &u)| if u { Some((k + 1).to_string()) } else { None }) .collect::>() .join(" ") )?; } } } bout.flush()?; eprintln!("{} ms", execution_start.elapsed().as_millis()); Ok(()) }