移球游戏

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题目描述:

小 C 正在玩一个移球游戏,他面前有 n+1 根柱子,柱子从 1∼n+1 编号,其中 1 号柱子、2 号柱子、……、n 号柱子上各有 m 个球,它们自底向上放置在柱子上,n+1 号柱子上初始时没有球。这 n×m 个球共有 n 种颜色,每种颜色的球各 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 号柱子上的球移动到 y 号柱子上的要求为:

  1. x 号柱子上至少有一个球;
  2. y 号柱子上至多有 m−1 个球;
  3. 只能将 x 号柱子最上方的球移到 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。换句话说,小 C 需要使用至多 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 n,m。分别表示球的颜色数、每种颜色球的个数。
接下来 n 行每行 m 个用单个空格分隔的整数,第 i 行的整数按自底向上的顺序依次给出了 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 kk,表示你的方案的操作次数。你应保证 0≤k≤820000。
接下来 k 行每行你应输出两个用单个空格分隔的正整数 x,y,表示这次操作将 x 号柱子最上方的球移动到 y 号柱子最上方。你应保证 1≤x,y≤n+1 且 x≠y。

样例输入:

2 3
1 1 2
2 1 2

样例输出:

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

提示:

1625215144265168003.png

时间限制: 1000ms
空间限制: 512MB

来源: NOIP2020提高T3