atcoder#ABC302F. [ABC302F] Merge Set

[ABC302F] Merge Set

配点 : 500500

問題文

黒板に 11 以上 MM 以下の整数からなる集合 NNS1,S2,,SNS_1,S_2,\dots,S_N が書かれています。ここで、$S_i = \lbrace S_{i,1},S_{i,2},\dots,S_{i,A_i} \rbrace$ です。

あなたは、以下の操作を好きな回数(00 回でもよい)行うことが出来ます。

  • 11 個以上の共通した要素を持つ 22 個の集合 X,YX,Y を選ぶ。X,YX,Y22 個を黒板から消し、新たに XYX\cup Y を黒板に書く。

ここで、XYX\cup Y とは XXYY の少なくともどちらかに含まれている要素のみからなる集合を意味します。

11MM が両方含まれる集合を作ることが出来るか判定してください。出来るならば、必要な操作回数の最小値を求めてください。

制約

  • 1N2×1051 \le N \le 2 \times 10^5
  • 2M2×1052 \le M \le 2 \times 10^5
  • 1i=1NAi5×1051 \le \sum_{i=1}^{N} A_i \le 5 \times 10^5
  • 1Si,jM(1iN,1jAi)1 \le S_{i,j} \le M(1 \le i \le N,1 \le j \le A_i)
  • Si,jSi,k(1j<kAi)S_{i,j} \neq S_{i,k}(1 \le j < k \le A_i)
  • 入力は全て整数である。

入力

入力は以下の形式で標準入力から与えられる。

NN MM

A1A_1

S1,1S_{1,1} S1,2S_{1,2} \dots S1,A1S_{1,A_1}

A2A_2

S2,1S_{2,1} S2,2S_{2,2} \dots S2,A2S_{2,A_2}

\vdots

ANA_N

SN,1S_{N,1} SN,2S_{N,2} \dots SN,ANS_{N,A_N}

出力

11MM が両方含まれる集合を作ることが出来るならば必要な操作回数の最小値を、出来ないならば -1 を出力せよ。

3 5
2
1 2
2
2 3
3
3 4 5
2

まず、{1,2}\lbrace 1,2 \rbrace{2,3}\lbrace 2,3 \rbrace を選んで消し、{1,2,3}\lbrace 1,2,3 \rbrace を追加します。

そして、{1,2,3}\lbrace 1,2,3 \rbrace{3,4,5}\lbrace 3,4,5 \rbrace を選んで消し、{1,2,3,4,5}\lbrace 1,2,3,4,5 \rbrace を追加します。

すると 22 回の操作で 11MM を両方含む集合を作ることが出来ます。11 回の操作では目標を達成できないため、答えは 22 です。

1 2
2
1 2
0

始めから S1S_11,M1,M を共に含むため、必要な操作回数の最小値は 00 回です。

3 5
2
1 3
2
2 4
3
2 4 5
-1
4 8
3
1 3 5
2
1 2
3
2 4 7
4
4 6 7 8
2