Problem:
Problem D: Course Planning for Lazy Students

会津大学では2009年度より、授業履修に関する新しい制度を開始した。新制度では必修科目を撤廃し、それぞれの進路を考慮して科目を自由に選択できるようになった。

しかし、どの科目も無条件で履修できるわけではなく、特定の科目を履修するためには、先修条件を満たしている必要がある。下図に履修計画表の一部の例を示す：

図の長方形が１つの科目を表し科目名と単位数を含んでいる。図の矢印が先修条件を表す。矢印の意味は、矢印の終点で指されている科目を履修するためには、その矢印の始点を示す科目を修得している必要がある。例えば、Linear Algebra II (線形代数２)を履修するためには、Linear Algebra I (線形代数１)を修得している必要がある。また、Applied Algebra (応用代数)を履修するためには、Linear Algebra I と Discrete Systems (離散系論)の両方を修得している必要がある。

さて、履修登録計画において卒業に要する最低限の合計単位数 U を満たす履修科目の組み合わせは、怠慢な学生にとって興味深いものである。

あなたの仕事は、与えられた履修計画表と U を読み込み、最低限の履修科目数を報告するプログラムを作成することである。これは計画であるため、履修登録した科目は必ず単位を修得できるものと仮定する。

Input

入力は複数のデータセットからなる。各データセットは以下の形式で与えられる：

n U

c0 k0 r01 r02 ... r0k0

c1 k1 r11 r12 ... r1k1

.

.

cn-1 kn-1 r(n-1)1 r(n-1)2 ... r(n-1)kn-1

n (1 ≤ n ≤ 20) は履修計画表が含む科目の数を示す整数である。科目には 0 から n-1 までの番号が割り当てられているものとし、以下 i 番目の科目を科目 i と呼ぶことにする。

U (1 ≤ U ≤ 100) は必要な合計単位数を表す整数である。

ci (1 ≤ ci ≤ 10)は科目 i の単位数を示す。次の ki (0 ≤ ki ≤ 5) は科目 i の先修科目の数を示す。それに続く ri1 ri2 ... riki は科目 i の先修科目の科目番号を示す。

ある科目から先修条件を表す矢印を１つ以上たどり、再びその科目に戻るような入力は与えられない。また、U を満たす科目の組み合わせが必ず存在すると仮定してよい。

n と U がともに 0 のとき入力の終わりを示す。データセットの数は 100 を超えない。

Output

各データセットについて、最低限必要な科目数を１行に出力せよ。

Sample Input

4 4
1 0
3 2 0 2
2 0
2 0
3 6
1 0
3 2 0 2
2 0
0 0

Output for the Sample Input

2
3

Solution in C (judge verdict: Time Limit Exceeded)

#include<stdio.h>

static inline int getint(){
  int ret = 0;
  int g;
  while((g = getchar() - '0'), g<0);
  ret = g;
  while((g = getchar() - '0'), g>=0){
    ret *= 10;
    ret += g;
  }
  return ret;
}

static inline int cnt(unsigned int bits) {
  bits = (bits & 0x55555555) + (bits >> 1 & 0x55555555);
  bits = (bits & 0x33333333) + (bits >> 2 & 0x33333333);
  bits = (bits & 0x0f0f0f0f) + (bits >> 4 & 0x0f0f0f0f);
  bits = (bits & 0x00ff00ff) + (bits >> 8 & 0x00ff00ff);
  return (bits & 0x0000ffff) + (bits >>16 & 0x0000ffff);
}

int memo[1<<20];

int main(){
  int c[20],k,r[20];
  int n,u;
  register unsigned int i,j,l;
  for(i=0; i<(1<<20); i++) memo[i] = cnt(i);
  while(n=getint(), u=getint(), n+u){
    int ans = n;

    for(i=0; i<n; i++){
      c[i]=getint(); k=getint();
      r[i] = 0;
      for(j=0; j<k; j++){
	int t = getint();
	r[i] |= (1<<t);
      }
    }

    for(i=(1<<n)-1; i; i--){
      int tni = 0;
      int ok  = 0xFFFFFFFF;
      int cc  = memo[i];
      if(cc >= ans) continue;

      for(j=0; ok & j-n; j++){
	if(i & (1<<j))
	  tni += c[j];

	if(!(i & (1<<j))-1 & ((i & r[j]) ^ r[j]))
	  ok = 0;
      }

      if(tni >= u & ok)
	ans = cc;
    }
    printf("%d\n",ans);
  }
}