#L3959. 「联合省选 2023」填数游戏

「联合省选 2023」填数游戏

题目描述

众所周知,Alice 和 Bob 是一对好朋友。今天,他们约好一起玩游戏。

一开始,他们各自有一张空白的纸条。接下来,他们会在纸条上依次写 nn[1,m][1,m] 范围内的正整数。等 Alice 写完,Bob 在看到 Alice 写的纸条之后开始写他的纸条。

Alice 需要保证她写下的第 ii 个数在集合 SiS_{i} 中,Bob 需要保证他写下的第 ii 个数在集合 TiT_{i} 中。题目保证 1Si,Ti21 \leq |S_{i}|, |T_{i}| \leq 2

Alice 喜欢相同,因此,她希望她写下的数与 Bob 写下的数对应位置相同的个数尽量多。Bob 喜欢不同,因此,他希望他写下的 nn 个数 b1,,bnb_{1}, \cdots, b_{n} 互不相同。在此基础上,Bob 希望他写下的数与 Alice 写下的数对应位置相同的个数尽量少。

即设 Alice 写下的数为 a1,,ana_{1}, \cdots, a_{n},Bob 写下的数为 b1,,bnb_{1}, \cdots, b_{n},记 XX 为满足 1in,ai=bi1 \leq i \leq n, a_{i}=b_{i} 的下标 ii 的个数,则

  • Alice 希望最大化 XX
  • Bob 在保证 b1,,bnb_{1}, \cdots, b_{n} 互不相同的前提下希望最小化 XX

你首先想知道 Bob 能否保证他写下的 nn 个数互不相同。如果 Bob 能够做到,你想知道在双方均采取最优策略的前提下 XX 的值会是多少。


输入格式

本题有多组测试数据。

输入的第一行包含一个正整数 TT,表示测试数据组数。

接下来包含 TT 组数据,每组数据的格式如下:

第一行包含两个正整数 n,mn,m,表示纸条上需要写的数的个数和数的值域。

接下来 nn 行,每行输入的第一个整数为 Si|S_{i}| 表示集合 SiS_{i} 的元素个数,接下来输入 Si|S_{i}| 个正整数描述 SiS_{i} 中的元素。

接下来 nn 行,每行输入的第一个整数为 Ti|T_{i}| 表示集合 TiT_{i} 的元素个数,接下来输入 Ti|T_{i}| 个正整数描述 TiT_{i} 中的元素。


输出格式

对于每组测试数据输出一行:若 Bob 无法做到他写下的 nn 个数互不相同,输出 1-1;否则输出在双方均取最优策略的前提下 XX 的值。


样例

样例 1

输入

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

输出

1

在这组样例中,S1={3}S_{1}=\{3\}, S2=T1={1,2}S_{2}=T_{1}=\{1,2\}, S3=T3={3,4}S_{3}=T_{3}=\{3,4\}, T2={2,3}T_{2}=\{2,3\}。Alice 的填法有 44 种,列举如下:

  1. a1=3a_{1}=3, a2=1a_{2}=1, a3=3a_{3}=3
  2. a1=3a_{1}=3, a2=1a_{2}=1, a3=4a_{3}=4
  3. a1=3a_{1}=3, a2=2a_{2}=2, a3=3a_{3}=3
  4. a1=3a_{1}=3, a2=2a_{2}=2, a3=4a_{3}=4

由于 Bob 必须保证他所填的数互不相同,所以他有以下填法:

  1. b1=1b_{1}=1, b2=2b_{2}=2, b3=3b_{3}=3
  2. b1=2b_{1}=2, b2=3b_{2}=3, b3=4b_{3}=4
  3. b1=1b_{1}=1, b2=2b_{2}=2, b3=4b_{3}=4
  4. b1=1b_{1}=1, b2=3b_{2}=3, b3=4b_{3}=4

若 Alice 选择第一种填法,则 Bob 为最小化 XX,选择第二种填法,得到 X=0X=0

若 Alice 选择第二种填法,则 Bob 为最小化 XX,选择第一种填法,得到 X=0X=0

若 Alice 选择第三种填法,则 Bob 为最小化 XX,选择第一种填法,得到 X=0X=0

若 Alice 选择第四种填法,则 Bob 无论选择哪种填法,XX 均不小于 11

因此,Alice 为最大化 XX 的值,她会选择第四种填法。


样例 2-9

详见附加文件。


数据范围与提示

表格中 n\sum n, m\sum m 分别表示同个测试点内所有测试数据的 nn 总和和 mm 总和。 n2\sum n^{2}, m2\sum m^{2}, n3\sum n^{3}, m3\sum m^{3} 的含义类似。

测试点 数据范围 特殊性质
151\sim 5 T20T\le 20, n,m10n,m\le 10
6116\sim 11 n,m200n,m\le 200, n3,m34107\sum n^3,\sum m^3\le 4\cdot 10^7 见下
12,1312,13 n,m2000n,m\le 2000, n2,m24107\sum n^2,\sum m^2\le 4\cdot 10^7
142214\sim 22 n,m1.5105n,m\le 1.5\cdot 10^5, n,m3105\sum n,\sum m\le 3\cdot 10^5 见下
232523\sim 25 n,m106n,m\le 10^6, n,m1.5106\sum n,\sum m\le 1.5\cdot 10^6

特殊性质说明

  • 性质 A:对于任何 1in1 \leq i \leq n, SiS_iTiT_i 互不相交,即 SiTi=S_i \cap T_i=\emptyset
  • 性质 Bn3n \geq 3,且对于任何 1i<n1 \leq i < n, Ti={i,i+1}T_{i} =\{i,i+1\},且 Tn={n,1}T_{n}=\{n,1\}
  • 性质 C:对于任何 1in1 \leq i \leq n, Si=1|S_i|=1
  • 性质 D:对于任何 1in1 \leq i \leq n, Si=TiS_{i}=T_{i}

提示:本题部分测试点读入规模较大,我们建议你采取效率较高的读入方式。