Олимпиадный тренинг

Задача . G. Библиотека Магии


Это интерактивная задача.

На кафедре сверхъестественных явлений Оксенфуртской Академии открылась Библиотека Магии, в которую вошли труды величайших чародеев Редании — \(n\) (\(3 \leq n \leq 10^{18}\)) видов книг, пронумерованных от \(1\) до \(n\). У каждой книги номер вида обозначен на переплёте. Более того, книги каждого вида хранятся в библиотеке ровно в двух экземплярах! А библиотекарем назначили Вас.

Однажды ночью Вы просыпаетесь от странного шума и видите существо, покидающее здание через окно. Из рюкзака таинственного вора торчали три толстых тома разных цветов. И перед тем как приступить к их поиску, Вы решили вычислить числа \(a\), \(b\) и \(c\), написанные на переплётах этих книг. Все три числа различны.

Итак, в Вашем распоряжении неупорядоченное множество томов, в котором по одному тому с попарно различными числами \(a\), \(b\) и \(c\) и по два тома для всех чисел от \(1\) до \(n\), кроме \(a\), \(b\) и \(c\). И Вы хотите найти эти значения \(a\), \(b\) и \(c\).

Так как Вы работаете не в простой библиотеке, а в Библиотеке Магии, то для проверки факта нахождения книг на своём месте Вы можете использовать только одно заклинание в виде запроса:

  • «xor l r» — Запрос побитового XOR-а с параметрами \(l\) и \(r\). Пусть \(k\) — количество таких томов в библиотеке, числа на которых больше либо равны \(l\) и меньше либо равны \(r\). Вы получите результат вычисления \(v_1 \oplus v_2 \oplus ... \oplus v_k\), где \(v_1 ... v_k\) — числа на переплётах этих томов, а \(\oplus\) обозначает операцию побитового исключающего ИЛИ.

Так как Ваши магические способности как библиотекаря сильно ограничены, Вы можете сделать не более \(150\) запросов.

Входные данные

Первая строка входных данных содержит целое число \(t\) (\(1 \le t \le 300\)) — количество наборов входных данных.

Первая строка каждого набора содержит одно целое число \(n\) (\(3 \leq n \leq 10^{18}\)) — количество видов томов.

Протокол взаимодействия

Взаимодействие для каждого набора входных данных начинается с чтения целого числа \(n\).

Затем вы можете сделать до \(150\) запросов.

Чтобы сделать запрос, выведите строку в формате «xor l r» (без кавычек) (\(1 \leq l \leq r \leq n\)). После каждого запроса считайте целое число — ответ на ваш запрос.

Чтобы сообщить ответ, выведите строку в формате «ans a b c» (без кавычек), где \(a\), \(b\) и \(c\) — найденные вами числа для ответа на задачу. Вы можете вывести их в любом порядке.

Интерактор не адаптивен, что означает, что ответ известен до того, как участник задаст запросы, и не зависит от запросов, заданных участником.

После того как будет сделано \(150\) запросов, ответ на любой другой запрос будет равен \(-1\). Получив такой ответ, завершите программу, чтобы получить вердикт «WA» (Wrong answer).

После вывода запроса не забудьте вывести перевод строки и сбросить буфер вывода. В противном случае вы получите вердикт «IL» (Idleness limit exceeded). Для сброса буфера используйте:

  • fflush(stdout) или cout.flush() в C++;
  • System.out.flush() в Java;
  • flush(output) в Pascal;
  • stdout.flush() в Python;
  • смотрите документацию для других языков.

Взломы

Чтобы сделать взлом, используйте следующий формат.

Первая строка должна содержать одно целое число \(t\) (\(1 \leq t \leq 300\)) — количество наборов входных данных.

Единственная строка каждого набора должна содержать четыре целых числа \(n\), \(a\), \(b\) и \(c\) (\(3 \leq n \leq 10^{18}\), \(1 \le a, b, c \le n\)) — количество книг в библиотеке и номера украденных томов. Числа \(a\), \(b\) и \(c\) должны быть различными.

Примечание

В примере в первом наборе входных данных книги в библиотеке после пропажи выглядят вот так:

Теперь рассмотрим ответы на запросы:

  • На запрос «xor 1 1» вы получаете результат \(1 \oplus 1 = 0\). Указанному в запросе условию удовлетворяет два тома — оба с номером \(1\).
  • На запрос «xor 2 2» вы получаете результат \(2\), так как только один том удовлетворяет указанному условию.
  • На запрос «xor 3 3» вы получаете результат \(3\).
  • На запрос «xor 4 6» вы получаете результат \(4 \oplus 6 \oplus 4 \oplus 5 \oplus 6 = 5\).

Во втором наборе входных данных всего \(3\) вида книг, и нетрудно догадаться, что отсутствующие имеют номера \(1\), \(2\) и \(3\).


Примеры
Входные данныеВыходные данные
1 2
6

0

2

3

5

3
xor 1 1

xor 2 2

xor 3 3

xor 4 6

ans 2 3 5

ans 1 2 3

time 2000 ms
memory 256 Mb
Правила оформления программ и список ошибок при автоматической проверке задач

Статистика успешных решений по компиляторам
Комментарий учителя