Используя только резисторы с сопротивлением $1$ [Ом], сконструируйте резистор с сопротивлением $\sqrt{D}$ [Ом].
Вам дано целое положительное число $D$. Сконструируйте связный неориентированный граф, удовлетворяющий всем следующим условиям. В рамках ограничений данной задачи можно доказать, что такой граф всегда существует.
- Количество вершин $N$ находится в диапазоне от $2$ до $300$ включительно, и каждая вершина имеет уникальный номер от $1$ до $N$.
- Количество ребер $M$ не превышает $300$; допускаются петли и кратные ребра.
- «Эффективное сопротивление между вершиной $1$ и вершиной $N$», определенное ниже, должно отличаться от $\sqrt{D}$ не более чем на $10^{-6}$ по абсолютной величине.
Пусть $G$ — связный неориентированный граф с $n$ вершинами и $m$ ребрами ($n \ge 2$), и пусть $j$-е ребро соединяет вершины $a_j, b_j$. Рассмотрим присвоение вещественного числа $V_i$ ($i = 1, 2, \dots, n$) каждой вершине графа $G$ и вещественного числа $I_j$ ($j = 1, 2, \dots, m$) каждому ребру так, чтобы выполнялись все следующие уравнения:
- $I_j = V_{a_j} - V_{b_j}$ ($j = 1, 2, \dots, m$)
- $\sum_{b_j=i} I_j - \sum_{a_j=i} I_j = 0$ ($i = 2, 3, \dots, n - 1$)
- $\sum_{b_j=n} I_j - \sum_{a_j=n} I_j = 1$
Можно доказать, что такое присвоение всегда существует, и, более того, значение $V_1 - V_n$ определено однозначно. Мы называем это значение «эффективным сопротивлением между вершиной $1$ и вершиной $n$».
Входные данные
Входные данные состоят из одного целого положительного числа $D$ ($1 \le D \le 5000$).
Выходные данные
В первой строке выведите количество вершин $N$ и количество ребер $M$ сконструированного графа в указанном порядке, разделенные пробелами.
В каждой из следующих $M$ строк выведите концы $i$-го выбранного ребра ($i = 1, 2, \dots, M$), разделенные пробелом.
Если существует несколько графов, удовлетворяющих условиям, можно вывести любой из них.
Примеры
Входные данные 1
1
Выходные данные 1
4 5 1 2 1 3 2 3 2 4 3 4
Примечание
Ниже приведена иллюстрация вывода для первого примера.
То, что эффективное сопротивление между вершиной $1$ и вершиной $n$ равно $1$ [Ом], можно объяснить следующим образом:
- Поскольку все резисторы имеют сопротивление $1$ [Ом], а потенциалы в вершинах $2$ и $3$ равны в силу симметрии, резистор между ними можно считать отсутствующим.
- В результате цепь сводится к двум параллельным ветвям, каждая из которых состоит из двух последовательно соединенных резисторов по $1$ [Ом].
- Эффективное сопротивление двух последовательно соединенных резисторов по $1$ [Ом] равно $2$ [Ом], а эффективное сопротивление двух параллельно соединенных резисторов по $2$ [Ом] равно $1$ [Ом].
Следующий вывод также считается верным:
2 1 1 2