图同构是计算机科学中的一个重要问题。目前尚不清楚该问题是否存在多项式时间算法,也不清楚它是否是 NP-完全问题。
两个无向图 $G$ 和 $H$ 被称为同构的,如果它们具有相同数量的顶点,并且存在一个双射 $\phi : V_G \to V_H$,使得 $G$ 中存在边 $uv$ 当且仅当 $H$ 中存在边 $\phi(u)\phi(v)$。图中有一些在同构下不变的特征。其中一个参数是图的度分布(degree profile)。
顶点 $u$ 的度 $\text{deg}(u)$ 是与 $u$ 相连的其他顶点的数量。考虑一个具有 $n$ 个顶点的连通无向图 $G$。对于每个顶点 $u$,找出距离 $u$ 为 $0, 1, \dots, n-1$ 的顶点集合 $V_{u,0}, V_{u,1}, \dots, V_{u,n-1}$(其中一些集合可能为空)。对于每个这样的集合,找出其中顶点度的多重集 $D_{u,i}$。这些多重集的列表 $D_u = [D_{u,0}, D_{u,1}, \dots, D_{u,n-1}]$ 即为顶点 $u$ 的度分布。图中所有顶点的度分布构成的多重集即为该图的度分布。
例如,下图所示的图具有度分布 $[\{1\}, \{2\}, \{1\}], [\{2\}, \{1, 1\}, \emptyset], [\{1\}, \{2\}, \{1\}]$。
显然,度分布在同构下是不变的。然而,可能存在具有相同度分布但不同构的图。下图展示了两个这样的图。两个图中度为 2 的顶点具有度分布 $[\{2\}, \{3, 3\}, \{3, 3\}, \{2\}, \emptyset, \emptyset]$,度为 3 的顶点具有度分布 $[\{3\}, \{2, 3, 3\}, \{2, 3\}, \emptyset, \emptyset, \emptyset]$,但这些图显然是不同构的。
注意,当不同的度分布证明图不同构时,相同的度分布并不能提供一种简单的方法来寻找同构(即使同构存在),因为建立具有相同度分布的顶点之间的对应关系可能很困难。然而,有一类图,其度分布可以很容易地用于检查同构。这类图的所有顶点都具有不同的度分布。我们称这样的图为度可区分(degree distinguishable)图。
然而,即使是度可区分图,也可能具有相同的度分布但不同构。给定 $n$,请找出两个具有 $n$ 个顶点的非同构连通度可区分图,且它们具有相同的度分布。
输入格式
输入包含一个整数 $n$ ($3 \le n \le 100$)。
输出格式
如果不存在两个具有 $n$ 个顶点的非同构度可区分图且具有相同的度分布,则在输出文件的第一行打印 “NO”。否则,打印 “YES”,随后输出两个图的描述。
每个描述必须以 $m$(边的数量)开头,随后是 $m$ 对整数:由边连接的顶点对。任意一对顶点之间最多只能有一条边,且不允许存在自环。
每个图的顶点必须编号为 $1$ 到 $n$,使得两个图中编号为 $i$ 的顶点具有相同的度分布。同一图中任意两个顶点不能具有相同的度分布。
说明
第二个样例给出了两个具有相同度分布但不是度可区分的非同构图。它们仅用于说明输出格式,但对于 $n=6$ 这样的输出将不被接受。
样例
输入 1
3
输出 1
NO
输入 2
6
YES 8 1 2 1 6 2 3 2 5 3 4 3 6 4 5 5 6 8 1 2 1 6 2 3 2 6 3 4 3 5 4 5 5 6
说明 2
Note that this is incorrect output