你擁有 $n + 1$ 根桿子和 $3n$ 個圓盤。最初,前 $n$ 根桿子中的每一根都恰好包含 3 個圓盤。每個圓盤都有 $n$ 種顏色之一(以 1 到 $n$ 的數字標識)。此外,每一種顏色都有恰好 3 個圓盤。第 $n + 1$ 根桿子是空的。
在每個步驟中,我們可以選擇兩根桿子 $a$ 和 $b$ ($a \neq b$),使得 $a$ 至少有 1 個圓盤且 $b$ 最多有 2 個圓盤,並將桿子 $a$ 最上方的圓盤移動到桿子 $b$ 的最上方。請注意,任何桿子在任何時候都不允許包含超過 3 個圓盤。
你的目標是將圓盤排序。更具體地說,你必須執行一定數量的操作(可能為 0),使得最後前 $n$ 根桿子中的每一根都恰好包含 3 個相同顏色的圓盤,且第 $n + 1$ 根桿子為空。
請找出一個在最多 $6n$ 次操作內完成圓盤排序的解法。可以證明,在此條件下,解法總是存在的。如果存在多種解法,任何一種皆可。
輸入格式
輸入的第一行包含一個正整數 $n$ ($1 \le n \le 1000$)。接下來的 3 行輸入包含 $n$ 個正整數 $c_{i,j}$ ($1 \le i \le 3, 1 \le j \le n$),代表最初放置在桿子上的圓盤顏色。這 3 行中的第一行表示上層,第二行表示中層,第三行表示下層。
輸出格式
輸出的第一行必須包含一個非負整數 $k$ ($0 \le k \le 6n$),即操作次數。接下來的 $k$ 行,每一行應包含兩個不同的數字 $a_i, b_i$ ($1 \le a_i, b_i \le n + 1$,對於所有 $1 \le i \le k$),代表第 $i$ 次操作(如題目敘述中所述)。
範例
範例輸入 1
4 2 3 1 4 2 1 1 4 2 3 3 4
範例輸出 1
8 3 5 3 5 2 3 2 5 2 3 5 2 5 2 5 2
範例輸入 2
2 1 2 1 2 1 2
範例輸出 2
0