#L3268. 「COCI 2020.3」Konstrukcija

「COCI 2020.3」Konstrukcija

题目描述

译自 COCI 2019/2020 Contest #6 T3. Konstrukcija

GG 为一个有向无环图。若 GG 的不同顶点 c1,c2,c3,,cnc_1, c_2, c_3, \ldots, c_n 满足:有一条从 c1c_1c2c_2 的路径,有一条从 c2c_2c3c_3 的路径,……还有一条从 cn1c_{n-1}cnc_n 的路径,则称数组 C=(c1,c2,c3,,cn)C = (c_1, c_2, c_3, \ldots, c_n) 为一个从 c1c_1 开始,在 cnc_n 结束的有序数组
注意对于 CC 中任意的两个相邻的元素 ci,ci+1c_i, c_{i+1} 不必有直接连接的边,只需要有一条路径即可。

同时,我们定义有序数组 C=(c1,c2,c3,,cn)C = (c_1, c_2, c_3, \ldots, c_n)长度 len(C)=n\mathrm{len}(C) = n。因此,一个有序数组的长度即为其中包含的顶点个数。
注意可以存在一个长度为 11,从同一个点开始并结束的有序数组。

并且,我们再定义有序数组 C=(c1,c2,c3,,cn)C = (c_1, c_2, c_3, \ldots, c_n)符号 sgn(C)=(1)len(C)+1\mathrm{sgn}(C) = (-1)^{\mathrm{len}(C)+1}
对于 GG 中的顶点 x,yx, y,我们用 Sx,yS_{x,y} 表示所有从 xx 开始并在 yy 结束的有序数组的集合。

最后,我们定义顶点 x,yx, y 之间的矛盾值
[ \mathrm{tns}(x,y) = \sum_{C \in S_{x,y}} \mathrm{sgn}(C)。 ] 也就是说,顶点 x,yx, y 之间的矛盾值等于所有从 xx 开始并在 yy 结束的有序数组的符号之和。


给定一个整数 KK,你需要构造一个最多 10001000 个点,10001000 条边的有向无环图满足 tns(1,N)=K\mathrm{tns}(1,N) = K,其中 NN 为顶点个数。
顶点以正整数 1N1\ldots N 编号。


输入格式

第一行,一个整数 KK


输出格式

第一行,两个整数 N,MN, M 表示你构造出的有向无环图的点数与边数。
以下 MM 行中,第 ii 行包含两个不同的整数 Xi,YiX_i, Y_i,表示第 ii 条边从 XiX_i 连向 YiY_i。每条边应最多出现一次。
并且,你的方案需要满足任意两点的矛盾值的绝对值不超过 2802^{80}
若有多解,随意输出一解即可。


样例 1

输入

0

输出

6 6
1 4
1 5
4 3
5 3
3 2
2 6

解释
构造出的图包含 66 个顶点。从 11 开始在 66 结束的有序数组有:
(1,6)(1, 6), (1,4,6)(1, 4, 6), (1,5,6)(1, 5, 6), (1,3,6)(1, 3, 6), (1,2,6)(1, 2, 6), (1,4,3,6)(1, 4, 3, 6), (1,4,2,6)(1, 4, 2, 6), (1,5,3,6)(1, 5, 3, 6), (1,5,2,6)(1, 5, 2, 6), (1,3,2,6)(1, 3, 2, 6), (1,4,3,2,6)(1, 4, 3, 2, 6), (1,5,3,2,6)(1, 5, 3, 2, 6)
它们的长度分别为 1,2,2,2,2,3,3,3,3,3,4,41, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4
所以它们的符号分别为 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1-1, 1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1, -1, 1, 1
因此,1166 的矛盾值为
[ -1 + 1 + 1 + 1 + 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 + 1 + 1 = 0。 ]


样例 2

输入

1

输出

1 0

样例 3

输入

2

输出

6 8
1 2
1 3
1 4
1 5
5 4
2 6
3 6
4 6

数据范围与提示

对于 100%100\% 的数据,K1018|K| \le 10^{18}

各子任务限制见下表:

子任务 分值 限制
1 13 1K<5001 \le K < 500
2 300<K1-300 < K \le 1
3 18 K<10000\lvert K\rvert < 10000
4 56 无特殊限制