纸牌问题

【题目描述】

这是一个均分纸牌的游戏。有 $N$ 列纸牌，每列有纸牌若干张（可能是零张），如图 $1$ 所示。纸牌列用从 $1$ 到 $N$ 的整数标号，$1$ 和 $N$ 分别是纸牌列两端的标号。在移动纸牌时你需要指定一个确定的列 $P$ 和一个确定的数字 $m$。而后从 $p$ 列上移动 $m$ 张纸牌到每一个相邻的列上，参见图 $2$．如果 $1＜p＜N$ 的话，则 $p$ 列有两个相邻的列，分别是 $p-1$ 和 $p+1$；如果 $p=1$ 的话，则只有一个相邻列，其列号为 $2$；如果 $P = N$ 的话，则只有一个相邻列，其列号为 $N-1$。

   注意，如果 $p$ 列有两个相邻的列．则进行上述移动时，$p$ 列至少要有 $2m$ 张纸牌；如果 $p$ 列只有一个相邻的列，则进行这样的移动时 $p$ 列就需要至少 $m$ 张纸牌。

   这个游戏的目的是”均分”所有的纸牌列，使每列都有相同的纸牌数，而且用最少的移动达到这一目的。假定有超过一种符合上述要求的移动方法，你只需给出其中一种。

图 $1$．五列纸牌，分别有 $0$：$7$，$8$，$1$，$4$ 张纸牌     

图2．图 $1$ 的纸牌列在执行完移动 $P = 2$ ，$m = 2$ 后的状态

$Ø$ 假设条件

$u$ 最大的移动次数保证不多于 $10,000$ 次。

$u$ $2 ≤ N ≤ 200$。

$u$ $0 ≤ C_i ≤ 2000$，在这里 $C_i$ 是游戏开始时第 $i$ 列的纸牌数$（1 ≤ I ≤ N）$。

【输入格式】

输入有两行。

第一行是纸牌的总列数 $N$；

第二行有 $N$ 个整数，其中第 $i$ 个数是 $C_i$ 的值。

【输出格式】

第一行是移动的次数（称为 $M$）。

以下 $M$ 行每行包含两个整数，分别表示移动中的 $p$ 和 $m$。

移动的输出次序必须和移动的执行次序相同。因此，第一次移动应该写在输出文件的第二行上。

【输入输出样例】

flat.in ：
5
0  7  8  1  4

flat.out：
5
5  2
3  4
2  4
3  1
4  2

【提示】

对于每个测试点，你的得分将由如下规则给出：

若你给出的操作序列不能均分纸牌，那么你在这个测试点得 $0$ 分。

假设这个测试点的分值是 $A$，你的答案步数是 $x$，而标准答案的步数是 $B$。

你的得分为：

$A$         $if$ $x \leq B$

$2A(1.5B - x) / B$  $if$ $B < x < 1.5B$

$0$         $if$ $x \geq 1.5B$

【来源】

$IOI1999$