CF2162G Beautiful Tree
题目描述
树是一种没有环的连通图。
如果一棵树所有边的端点标签的乘积之和为完全平方数,则称这棵树是美丽的。
更正式地,设 $E$ 是树的边集。如果有
$$S = \sum_{\{u, v\} \in E} (u \cdot v)$$
是一个完全平方数,即存在整数 $x$ 使得 $S = x^2$,则称这棵树是美丽的。
给定一个整数 $n$,你的任务是构造一个包含 $n$ 个顶点的美丽树,或者报告不存在这样的树。
输入格式
输入的第一行包含一个整数 $t$($1 \le t \le 10^4$),表示测试用例的个数。
每个测试用例包含一个整数 $n$($2 \le n \le 2\times10^5$)。
保证所有测试用例中 $n$ 的总和不超过 $2\times10^5$。
输出格式
对于每个测试用例,如果不存在包含 $n$ 个顶点的美丽树,输出 $-1$。
否则,输出 $n-1$ 行,每行两个空格分隔的整数 $u, v$($1 \le u, v \le n$),表示一条边。
同一条边的两个端点顺序可以互换,边的输出顺序不限。
说明/提示
测试点 1:不存在包含 $2$ 个顶点的美丽树,因此输出 $-1$。
测试点 2:

$S = (2\cdot3) + (1\cdot3) = 9 = (3)^2$
测试点 3:

$S = (2\cdot1) + (3\cdot1) + (4\cdot1) = 9 = (3)^2$
由 ChatGPT 5 翻译