#805. 移球游戏

移球游戏

题目描述

小 C 正在玩一个移球游戏,他面前有 n+1\red{n + 1} 根柱子,柱子从 1n+1\red{1 \sim n + 1} 编号,其中 1\red 1 号柱子、2\red 2 号柱子、\dotsn\red n 号柱子上各有 m\red m 个球,它们自底向上放置在柱子上,n+1\red{n + 1} 号柱子上初始时没有球。这 n×m\red{ n \times m } 个球共有 n\red n 种颜色,每种颜色的球各 m\red m 个。

初始时一根柱子上的球可能是五颜六色的,而小 C 的任务是将所有同种颜色的球移到同一根柱子上,这是唯一的目标,而每种颜色的球最后放置在哪根柱子则没有限制。

小 C 可以通过若干次操作完成这个目标,一次操作能将一个球从一根柱子移到另一根柱子上。更具体地,将 x\red x 号柱子上的球移动到 y\red y 号柱子上的要求为:

  • 1. x\red x 号柱子上至少有一个球;
  • 2. y\red y 号柱子上至多有 m1\red{m - 1} 个球;
  • 3. 只能将 x\red x 号柱子最上方的球移到 y\red y 号柱子的最上方。

小 C 的目标并不难完成,因此他决定给自己加加难度:在完成目标的基础上,使用的操作次数不能超过 820000\red{820000}。换句话说,小 C 需要使用至多 820000\red{820000} 次操作完成目标。

小 C 被难住了,但他相信难不倒你,请你给出一个操作方案完成小 C 的目标。合法的方案可能有多种,你只需要给出任意一种,题目保证一定存在一个合法方案。

输入格式

第一行两个用空格分隔的整数 nm\red{n,m}。分别表示球的颜色数、每种颜色球的个数。

接下来 n\red n 行每行 m\red m 个用单个空格分隔的整数,第 i\red i 行的整数按自底向上的顺序依次给出了 i\red i 号柱子上的球的颜色。

输出格式

本题采用自定义校验器(Special Judge)评测。

你的输出的第一行应该仅包含单个整数 k\red k,表示你的方案的操作次数。你应保证 0k820000\red {0\le k\le 820000}

接下来 k\red k 行每行你应输出两个用单个空格分隔的正整数 x,y\red {x, y},表示这次操作将 x\red x 号柱子最上方的球移动到 y\red {y} 号柱子最上方。你应保证 1x,yn+1\red {1\le x, y \le n + 1}xy\red {\red{x \neq y}}

样例

输入

2 3
1 1 2
2 1 2

输出样例

6
1 3
2 3
2 3
3 1
3 2
3 2

提示

柱子中的内容为:按自底向上的顺序依次给出柱子上每个球的颜色。

操作 1\red 1 号柱子 2\red 2 号柱子 3\red 3 号柱子
初始 1 1 2\red{1\ 1\ 2} 2 1 2\red{2\ 1\ 2}
1 3\red {1\ 3} 1 1\red{1\ 1 } 2 1 2\red{2\ 1\ 2 } 2\red 2
2 3\red {2\ 3} 2 1\red{2\ 1 } 2 2\red {2\ 2}
2\red{2 } 2 2 1\red {2\ 2\ 1}
3 1\red {3\ 1} 1 1 1\red{1\ 1\ 1} 2\red{2 } 2 2\red {2\ 2}
3 2\red {3\ 2} 1 1 1\red{1\ 1\ 1} 2 2\red{2\ 2 } 2\red 2
1 1 1\red{1\ 1\ 1} 2 2 2\red{2\ 2\ 2 }
测试点编号 n\red{n\le} m\red{m\le}
12\red{1\sim 2 } 2\red {2 } 20\red{20 }
35\red{3\sim 5 } 10\red {10}
68\red{6\sim 8 } 50\red {50} 85\red{85 }
914\red{9\sim 14} 300\red{300}
1520\red{15\sim 20} 400\red{400}

对于所有测试点,保证 2n50\red{2\le n\le 50}2m400\red {2\le m\le 400}

校验器

为了方便选手测试,在下发文件中我们下发了 checker.cpp 文件,选手可以编译该程序,并使用它校验自己的输出文件。但请注意它与最终评测时所使用的校验器并不完全一致。你也不需要关心其代码的具体内容。

编译命令为:g++ checker.cpp -o checker -std=c++11

checker 的使用方式为:checker <inputfile> <outputfile>,参数依次表示输入文件与你的输出文件。

若你输出的数字大小范围不合法,则校验器会给出相应提示。若你的输出数字大小范围正确,但方案错误,则校验器会给出简要的错误信息:

  1. A x,表示进行到第 x\red x 个操作时不合法。
  2. B x,表示操作执行完毕后第 x\red x 个柱子上的球不合法。 若你的方案正确,校验器会给出 OK