分裂游戏

题目描述

有一个无限大的棋盘,棋盘左下角有一个大小为 $n$ 的阶梯形区域,其中最左下角的那个格子里有一枚棋子。你每次可以把一枚棋子“分裂”成两枚棋子,分别放在原位置的上边一格和右边一格。(但如果目标位置已有棋子,则不能这样做)你的目的是通过有限次的操作,让整个阶梯里不再有任何棋子。下图所示的是 $n = 2$ 时的一种解法。 ![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/pic/1116.png) 我们用从下往上数的方式标记行,从左往右数的方式标记列,以 (行,列) 来标记棋子,并且都从 $1$ 开始。 例如,第三步中的三个棋子坐标分别为 $(3,1),(2,2),(1,2)$。 现在已知 $n$,你需要做的是给出合适的操作序列。

输入输出格式

输入格式


输入一个正整数 $n$。

输出格式


如果有解,第一行应包含一个正整数 $m$,表示总共需要的操作步数。 以下 $m$ 行,每行包括两个正整数 $x_i,y_i$,表示第 $i$ 步操作分裂的是处于第 $x_i$ 行第 $y_i$ 列的棋子。 如果无解,只需在第一行输出 $-1$。

输入输出样例

输入样例 #1

1

输出样例 #1

1
1 1

输入样例 #2

2

输出样例 #2

4
1 1
2 1
2 2
1 2

说明

- 对于 $40\%$ 的数据:$n \leq 8$; - 对于 $100\%$ 的数据:$n \leq 1000$。