Cerinţa

Într-un depozit foarte mare există un raft cu n+1 spații de depozitare, numerotate de la 1 la n+1. Primele n spatii de depozitare sunt ocupate cu n pachete numerotate cu valori între 1 și n, iar spațiul de depozitare n+1 este gol.

Administratorul depozitului decide mutarea pachetelor, astfel încât pentru orice i, pachetul numerotat cu i să se afle în spațiul de depozitare i. Pentru aceasta se va folosi spațiul de depozitare suplimentar, n+1, singura manevră validă fiind mutarea unui pachet dintr-un spațiu de depozitare în altul, cu condiția ca acesta să fie gol.

Determinați o succesiune de manevre prin care fiecare pachet să fie în spațiul corect.

Date de intrare

Fişierul de intrare pachete_multe.in conţine pe prima linie numărul n, iar pe a doua linie n numere naturale separate prin spaţii. Al i-lea număr reprezintă numărul pachetului aflat în spațiul de depozitare i.

Date de ieşire

Fişierul de ieşire pachete_multe.out va conţine pe prima linie numărul M, reprezentând numărul de manevre efectuate. Pe fiecare dintre următoarele M linii se descrie o manevră, prin două numere i j, cu semnificația: se ia pachetul din spațiul i și se mută în spațiul j.

Restricţii şi precizări

• 1 ≤ n ≤ 100000 <— ATENȚIE AICI
• pentru fiecare manevră i j efectuată, 1 ≤ i,j ≤ n+1, i ≠ j, iar spațiul j trebuie să fie gol
• numărul de manevre realizate nu trebuie să fie minim

Exemplu

pachete_multe.in

5
2 5 4 3 1 

pachete_multe.out

7
1 6
5 1
2 5
6 2
3 6
4 3
6 4

Explicație

Pachetele se vor muta în felul urmator.

#include <bits/stdc++.h>



using namespace std;
#define NN 100005

ifstream fin("pachete_multe.in");
ofstream fout("pachete_multe.out");

int n, spatiu[NN], unde[NN], liber ,M;

struct manevra{
    int sursa,dest;
    manevra(){sursa = 0, dest = 0;}
    manevra(int i,int j){sursa = i, dest = j;}
    friend ostream& operator << (ostream &os, manevra x)
    {
        os << x.sursa << " " << x.dest;
        return os;
    }
};

manevra v[2*NN+10];

void muta(int i){
    v[++M] = manevra(i,liber);
    spatiu[liber] = spatiu[i];
    unde[spatiu[i]] = liber;
    spatiu[i] = 0;
    liber = i;
}

int main(){
    assert(fin >> n );
    for(int i=1 ; i<=n ; ++i)
        assert(fin >> spatiu[i]), unde[spatiu[i]] = i;
    liber = n+1;
    for(int i=1 ; i<=n ; ++i)
        if(spatiu[i]!=i)
        {
            if(spatiu[i]!=0)
                muta(i);
            muta(unde[i]);
        }
    fout << M << "\n";
    for(int i=1;i<=M;++i)
        fout << v[i] << "\n";
    return 0;
}