Indicium 在拉丁语中意为“迹”。在本题中,我们将研究拉丁方阵和矩阵的迹。
拉丁方阵是一个 $N \times N$ 的方阵,其中每个单元格包含 $N$ 个不同值中的一个,且每一行或每一列中没有任何值重复。在本题中,我们仅处理“自然拉丁方阵”,即 $N$ 个值为 $1$ 到 $N$ 之间的整数。
方阵的迹是主对角线(从左上角到右下角)上各数值之和。
给定 $N$ 和 $K$,请构造任意一个迹为 $K$ 的 $N \times N$ “自然拉丁方阵”,或者说明这是不可能的。例如,以下是 $N = 3, K = 6$ 时两个可能的答案。在每种情况下,对迹有贡献的数值都已加下划线。
$\underline{2} \ 1 \ 3 \quad \underline{3} \ 1 \ 2$ $3 \ \underline{2} \ 1 \quad 1 \ \underline{2} \ 3$ $1 \ 3 \ \underline{2} \quad 2 \ 3 \ \underline{1}$
输入格式
输入的第一行包含测试用例的数量 $T$。接下来是 $T$ 个测试用例。每个测试用例包含一行,其中有两个整数 $N$ 和 $K$:表示所需的矩阵大小和所需的迹。
输出格式
对于每个测试用例,输出一行 Case #x: y,其中 $x$ 是测试用例编号(从 $1$ 开始),如果对于给定的参数没有答案,则 $y$ 为 IMPOSSIBLE,否则为 POSSIBLE。如果是后者,则再输出 $N$ 行,每行包含 $N$ 个整数,表示一个迹为 $K$ 的有效“自然拉丁方阵”,如上所述。
数据范围
$N \le K \le N^2$。
测试集 1(可见判定) $T = 44$。 $2 \le N \le 5$。
测试集 2(隐藏判定) $1 \le T \le 100$。 $2 \le N \le 50$。
样例
样例输入 1
2 3 6 2 3
样例输出 1
Case #1: POSSIBLE 2 1 3 3 2 1 1 3 2 Case #2: IMPOSSIBLE
说明
样例 1 即为题目描述中给出的例子。
样例 2 没有答案。仅有的 $2 \times 2$ “自然拉丁方阵”如下:
$1 \ 2 \quad 2 \ 1$ $2 \ 1 \quad 1 \ 2$
它们的迹分别为 $2$ 和 $4$。无法得到迹为 $3$ 的情况。