Utilizando únicamente resistores con resistencia $1\ [\Omega]$, construya un resistor con resistencia $\sqrt{D}\ [\Omega]$.
Se le proporciona un entero positivo $D$. Construya un grafo conexo no dirigido que satisfaga todas las siguientes condiciones. Bajo las restricciones de este problema, se puede demostrar que tal grafo siempre existe.
- El número de vértices $N$ está entre 2 y 300, inclusive, y cada vértice tiene una etiqueta distinta del 1 al $N$.
- El número de aristas $M$ es como máximo 300, y se permiten bucles y aristas múltiples.
- La "resistencia efectiva del vértice 1 al vértice $N$", definida a continuación, se encuentra dentro de un error absoluto de $\pm 10^{-6}$ respecto a $\sqrt{D}$.
Sea $G$ un grafo conexo no dirigido con $n$ vértices y $m$ aristas ($n \ge 2$), y suponga que la $j$-ésima arista conecta los vértices $a_j, b_j$. Considere asignar un número real $V_i$ ($i = 1, 2, \dots, n$) a cada vértice del grafo $G$, y un número real $I_j$ ($j = 1, 2, \dots, m$) a cada arista, de modo que se satisfagan todas las siguientes ecuaciones:
- $I_j = V_{a_j} - V_{b_j}$ ($j = 1, 2, \dots, m$)
- $\sum_{b_j=i} I_j - \sum_{a_j=i} I_j = 0$ ($i = 2, 3, \dots, n - 1$)
- $\sum_{b_j=n} I_j - \sum_{a_j=n} I_j = 1$
Se puede demostrar que tal asignación siempre existe y, además, que el valor de $V_1 - V_n$ está determinado de forma única. Definimos este valor como la "resistencia efectiva del vértice 1 al vértice $n$".
Entrada
La entrada consiste en un único entero positivo $D$ ($1 \le D \le 5000$).
Salida
En la primera línea, imprima el número de vértices $N$ y el número de aristas $M$ del grafo construido, en este orden, separados por espacios.
En cada una de las siguientes $M$ líneas, la $i$-ésima línea ($i = 1, 2, \dots, M$) debe contener los extremos de la $i$-ésima arista elegida, separados por un espacio.
Si existen múltiples grafos que satisfacen las condiciones, se puede imprimir cualquiera de ellos.
Ejemplos
Entrada 1
1
Salida 1
4 5 1 2 1 3 2 3 2 4 3 4
Nota
La siguiente es una ilustración de la salida para el primer ejemplo.
Que la resistencia efectiva del vértice 1 al vértice $n$ sea $1\ [\Omega]$ se puede explicar de la siguiente manera:
- Dado que todos los resistores tienen una resistencia de $1\ [\Omega]$, y por simetría los potenciales en los vértices 2 y 3 son iguales, el resistor entre ellos puede tratarse como si no existiera.
- Como resultado, el circuito se reduce a dos ramas en paralelo, cada una consistente en dos resistores de $1\ [\Omega]$ en serie.
- La resistencia efectiva de dos resistores de $1\ [\Omega]$ en serie es $2\ [\Omega]$, y la resistencia efectiva de dos resistores de $2\ [\Omega]$ en paralelo es $1\ [\Omega]$.
La siguiente salida también se considera correcta:
2 1 1 2