一种新型的无带宽限制无线通信技术刚刚经过测试,被证明是现有光纤通信网络的合适替代方案,后者正难以应对流量的增长。你负责决定新通信网络的布局。当前的通信网络由一组节点(用于路由消息)和光纤链路组成,每条链路连接两个不同的节点。对于每一对节点,至少存在一条(为了带宽考虑,可能有多条)沿光纤连接两者的路径。
新的通信网络将不再使用任何光纤。取而代之的是无线链路,每条链路连接两个节点。这些链路带宽无限但造价昂贵,因此决定尽可能少地建立这些链路以提供连通性;对于每一对节点,沿无线链路连接它们的路径必须有且仅有一条。此外,你发现每个节点在建造时都预设了特定的连接数。对于每个节点,如果它连接的链路数量与今天不同,则必须进行重组,而这是昂贵的。
你的任务是设计新网络,使其在每对节点之间恰好有一条路径,同时最小化连接数与原始网络不同的节点数量。图 K.1 展示了原始网络以及样例输入 1 的一种解决方案。
图 K.1:样例输入 1 的说明。
输入格式
输入的第一行包含两个整数 $n$ ($2 \le n \le 10^4$) 和 $m$ ($1 \le m \le 10^5$),分别表示现有网络中的节点数和光纤链路数。节点编号从 $0$ 到 $n-1$。接下来的 $m$ 行,每行包含两个不同的整数 $a_i$ 和 $b_i$,表示第 $i$ 条光纤链路连接编号为 $a_i$ 和 $b_i$ 的节点。保证对于每一对节点,至少存在一条路径连接它们。任意一对节点之间可能有多条光纤链路连接。
输出格式
输出连接数需要改变的节点的最小数量。在下一行,以与输入相同的格式显示连接系统。即,显示一行包含节点数(与输入相同)和无线链路数,随后在后续行中描述这些链路。如果存在多种可能的布局,则任何有效的布局均可被接受。
样例
输入格式 1
7 11 0 1 0 2 0 5 0 6 1 3 2 4 1 2 1 2 1 5 2 6 5 6
输出格式 1
3 7 6 0 1 0 2 0 5 0 6 3 6 4 6
输入格式 2
4 3 0 1 2 1 2 3
输出格式 2
0 4 3 2 1 1 3 0 2