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그래프 개수 세기

시간 제한1초메모리 제한512 MB

요약
연결된 무방향 그래프 G가 주어질 때, 정점 1에서 각 정점까지 정확히 b개의 간선을 거쳐 갈 수 있는지가 G와 같은 그래프를 모두 세고, 그 개수를 10^9+7로 나눈 나머지를 구합니다.
난이도

어려움10점 중 9점

유형
그래프, BFS, 동적 계획법, 조합론
정답자
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문제

Bessie는 정점에 11부터 NN까지 번호가 붙은 연결된 무방향 그래프 GG를 가지고 있다. 간선은 MM개이다. GG에는 자기 루프(정점에서 자기 자신으로 돌아오는 간선)가 있을 수 있지만, 같은 두 정점을 잇는 중복 간선은 없다.

모든 1≤a≤N1 \le a \le N과 0≤b0 \le b에 대해, 정점 11에서 정점 aa까지 정확히 bb개의 간선을 지나는 경로가 존재하면 참, 없으면 거짓인 불리언 함수를 fG(a,b)f_G(a,b)라고 하자. 간선을 여러 번 지나면, 지날 때마다 개수에 포함한다.

Elsie는 Bessie를 따라 하려고 한다. 구체적으로, 모든 aa와 bb에 대해 fG′(a,b)=fG(a,b)f_{G'}(a,b) = f_G(a,b)를 만족하는 무방향 그래프 G′G'를 만들고자 한다.

Elsie가 만들 수 있는 서로 다른 그래프 G′G'의 개수를 109+710^9+7로 나눈 나머지를 구하라. GG와 마찬가지로 G′G'에도 자기 루프는 있을 수 있지만 중복 간선은 없다. 번호가 붙은 정점 NN개로 만들 수 있는 그래프는 모두 2N2+N22^{\frac{N^2+N}{2}}개이다.

입력

첫 줄에 테스트 케이스의 수 TT가 주어진다 (1≤T≤10541 \le T \le \frac{10^5}{4}).

각 테스트 케이스의 첫 줄에는 정수 NN과 MM이 주어진다 (2≤N≤1022 \le N \le 10^2, N−1≤M≤N2+N2N-1 \le M \le \frac{N^2+N}{2}). 이어지는 MM개의 줄에는 각각 정수 xx와 yy가 주어지며 (1≤x≤y≤N1 \le x \le y \le N), 이는 GG에 xx와 yy를 잇는 간선이 있다는 뜻이다.

테스트 케이스는 보기 좋게 빈 줄로 구분된다. 모든 테스트 케이스에 대해 N2N^2의 합은 10510^5를 넘지 않는다.

출력

각 테스트 케이스마다 G′G'의 개수를 109+710^9+7로 나눈 나머지를 한 줄에 출력한다.

예제2

  1. 예제 1

    입력
    1
    
    5 4
    1 2
    2 3
    1 4
    3 5
    
    예상 출력
    3
    
  2. 예제 2

    입력
    7
    
    4 6
    1 2
    2 3
    3 4
    1 3
    2 4
    1 4
    
    5 5
    1 2
    2 3
    3 4
    4 5
    1 5
    
    5 7
    1 2
    1 3
    1 5
    2 4
    3 3
    3 4
    4 5
    
    6 6
    1 2
    2 3
    3 4
    4 5
    5 6
    6 6
    
    6 7
    1 2
    2 3
    1 3
    1 4
    4 5
    5 6
    1 6
    
    10 10
    1 1
    1 2
    1 3
    1 4
    1 5
    1 6
    1 7
    1 8
    1 9
    1 10
    
    22 28
    1 2
    2 3
    3 4
    4 5
    5 6
    6 7
    1 7
    1 8
    3 9
    8 10
    10 11
    10 12
    10 13
    10 14
    11 15
    12 16
    13 17
    14 18
    9 15
    9 16
    9 17
    9 18
    15 19
    19 20
    15 20
    16 21
    21 22
    16 22
    
    예상 출력
    45
    35
    11
    1
    15
    371842544
    256838540