CF1801A.The Very Beautiful Blanket

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题目描述

Kirill wants to weave the very beautiful blanket consisting of n×mn \times m of the same size square patches of some colors. He matched some non-negative integer to each color. Thus, in our problem, the blanket can be considered a BB matrix of size n×mn \times m consisting of non-negative integers.

Kirill considers that the blanket is very beautiful, if for each submatrix AA of size 4×44 \times 4 of the matrix BB is true:

  • A11⊕A12⊕A21⊕A22=A33⊕A34⊕A43⊕A44,A_{11} \oplus A_{12} \oplus A_{21} \oplus A_{22} = A_{33} \oplus A_{34} \oplus A_{43} \oplus A_{44},
  • A13⊕A14⊕A23⊕A24=A31⊕A32⊕A41⊕A42,A_{13} \oplus A_{14} \oplus A_{23} \oplus A_{24} = A_{31} \oplus A_{32} \oplus A_{41} \oplus A_{42},

where ⊕\oplus means bitwise exclusive OR

Kirill asks you to help her weave a very beautiful blanket, and as colorful as possible!

He gives you two integers nn and mm.

Your task is to generate a matrix BB of size n×mn \times m, which corresponds to a very beautiful blanket and in which the number of different numbers maximized.

基里尔想要编织一条极其美丽的毛毯,该毛毯由 n×mn \times m 个相同大小的正方形色块组成。他为每种颜色分配了一个非负整数。因此,在本题中,毛毯可视为一个 n×mn \times m 的矩阵 BB,其元素均为非负整数。

基里尔认为,当且仅当矩阵 BB 的每个 4×44 \times 4 子矩阵 AA 均满足以下两个条件时,该毛毯是“极其美丽”的:

  • A11⊕A12⊕A21⊕A22=A33⊕A34⊕A43⊕A44,A_{11} \oplus A_{12} \oplus A_{21} \oplus A_{22} = A_{33} \oplus A_{34} \oplus A_{43} \oplus A_{44},
  • A13⊕A14⊕A23⊕A24=A31⊕A32⊕A41⊕A42,A_{13} \oplus A_{14} \oplus A_{23} \oplus A_{24} = A_{31} \oplus A_{32} \oplus A_{41} \oplus A_{42},

其中 ⊕\oplus 表示按位异或运算。

基里尔请你帮助他编织一条“极其美丽”的毛毯,并且尽可能地丰富多彩!

他给你两个整数 nn 和 mm。

你的任务是构造一个 n×mn \times m 的矩阵 BB,使其对应一条“极其美丽”的毛毯,且其中不同数字的个数最大化。

输入格式

The first line of input data contains one integer number tt (1≤t≤10001 \le t \le 1000) — the number of test cases.

The single line of each test case contains two integers nn and mm (4≤n, m≤200)(4 \le n, \, m \le 200) — the size of matrix BB.

It is guaranteed that the sum of n⋅mn \cdot m does not exceed 2⋅1052 \cdot 10^5.

输入数据的第一行包含一个整数 tt(1≤t≤10001 \le t \le 1000)—— 表示测试用例的数量。

每个测试用例的单独一行包含两个整数 nn 和 mm(4≤n, m≤2004 \le n, \, m \le 200)—— 表示矩阵 BB 的尺寸。

保证所有测试用例中 n⋅mn \cdot m 的总和不超过 2⋅1052 \cdot 10^5。

输出格式

For each test case, in first line output one integer cntcnt (1≤cnt≤n⋅m)(1 \le cnt \le n \cdot m) — the maximum number of different numbers in the matrix.

Then output the matrix BB (0≤Bij<263)(0 \le B_{ij} \lt 2^{63}) of size n×mn \times m. If there are several correct matrices, it is allowed to output any one.

It can be shown that if there exists a matrix with an optimal number of distinct numbers, then there exists among suitable matrices such a BB that (0≤Bij<263)(0 \le B_{ij} \lt 2^{63}).

对于每个测试用例,首先在第一行输出一个整数 cntcnt (1≤cnt≤n⋅m)(1 \le cnt \le n \cdot m) —— 矩阵中不同数字的最大个数。

然后输出一个大小为 n×mn \times m 的矩阵 BB (0≤Bij<263)(0 \le B_{ij} \lt 2^{63})。若存在多个正确的矩阵,则输出任意一个均可。

可以证明:若存在一个具有最优不同数字个数的矩阵,则在所有满足条件的矩阵中,必存在某个矩阵 BB 满足 (0≤Bij<263)(0 \le B_{ij} \lt 2^{63})。

输入输出样例

  • 输入#1

    4
    5 5
    4 4
    4 6
    6 6

    输出#1

    25
    9740 1549 9744 1553 9748
    1550 1551 1554 1555 1558
    10252 2061 10256 2065 10260
    2062 2063 2066 2067 2070
    10764 2573 10768 2577 10772
    16
    3108 3109 3112 3113
    3110 3111 3114 3115
    3620 3621 3624 3625
    3622 3623 3626 3627
    24
    548 549 552 553 556 557
    550 551 554 555 558 559
    1060 1061 1064 1065 1068 1069
    1062 1063 1066 1067 1070 1071
    36
    25800 25801 25804 25805 25808 25809
    25802 4294993099 25806 4294993103 25810 4294993107
    26312 26313 26316 26317 26320 26321
    26314 4294993611 26318 4294993615 26322 4294993619
    26824 26825 26828 26829 26832 26833
    26826 4294994123 26830 4294994127 26834 4294994131

说明/提示

In the first test case, there is only 4 submatrix of size 4×44 \times 4. Consider a submatrix whose upper-left corner coincides with the upper-left corner of the matrix BB:

$ \left[ {\begin{array}{cccc} 9740 & 1549 & 9744 & 1553 \ 1550 & 1551 & 1554 & 1555 \ 10252 & 2061 & 10256 & 2065 \ 2062 & 2063 & 2066 & 2067 \ \end{array} } \right] $

9740⊕1549⊕1550⊕15519740 \oplus 1549 \oplus 1550 \oplus 1551 == 10256⊕2065⊕2066⊕206710256 \oplus 2065 \oplus 2066 \oplus 2067 == 81928192;

10252⊕2061⊕2062⊕206310252 \oplus 2061 \oplus 2062 \oplus 2063 == 9744⊕1553⊕1554⊕15559744 \oplus 1553 \oplus 1554 \oplus 1555 == 81928192.

So, chosen submatrix fits the condition. Similarly, you can make sure that the other three submatrices also fit the condition.

在第一个测试用例中,仅有 4 个大小为 4×44 \times 4 的子矩阵。考虑一个其左上角与矩阵 BB 的左上角重合的子矩阵:

$ \left[ {\begin{array}{cccc} 9740 & 1549 & 9744 & 1553 \ 1550 & 1551 & 1554 & 1555 \ 10252 & 2061 & 10256 & 2065 \ 2062 & 2063 & 2066 & 2067 \ \end{array} } \right] $

9740⊕1549⊕1550⊕15519740 \oplus 1549 \oplus 1550 \oplus 1551 == 10256⊕2065⊕2066⊕206710256 \oplus 2065 \oplus 2066 \oplus 2067 == 81928192;

10252⊕2061⊕2062⊕206310252 \oplus 2061 \oplus 2062 \oplus 2063 == 9744⊕1553⊕1554⊕15559744 \oplus 1553 \oplus 1554 \oplus 1555 == 81928192。

因此,所选子矩阵满足条件。类似地,你可以验证其余三个子矩阵也均满足该条件。

输入解题思路,AI测评打分。不知道怎么写?

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