1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <map>
using namespace std;
// 10^9 = 2^29 + 2^28 + 2^27 + 2^25 + 2^24 + 2^23 + 2^20 + 2^19 + 2^17 + 2^15 + 2^14 + 2^11 + 2^9
int potegi[30]{};

vector<int> wykladniki(int liczba)
{
    vector<int> odp{};
    for (int i = 29; i >= 0; i--) {
        int p = potegi[i];
        if(p <= liczba) {
            liczba -= p;
            odp.push_back(i);
        }
    }
    return odp;
}
int main()
{
    ios_base::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(NULL);

    int liczba = 1;

    for (int i = 0; i < 30; i++) {
        potegi[i] = liczba;
        liczba <<= 1;
    }

    int k{};
    cin >> k;

    if (k == 1)
    {
        cout << "2\n2 -1\n-1 -1\n";
        return 0;
    }

    vector<int> w = wykladniki(k);

    vector<int> delty{};
    int ostatnia{};
    for (int i = w.size()-1; i >= 0; i--) {
        delty.push_back(w[i]-ostatnia);
        ostatnia = w[i];
    }

    vector<pair<int, int>> drzewo{};
    int ostatniNumer = 1;
    for(int i = 0; i < delty.size(); i++)
    {
        int delta = delty[i];
        if (delta > 0) {
            drzewo.push_back(make_pair(ostatniNumer+1, ostatniNumer+2));
            ostatniNumer += 2;
        } else
        {
            drzewo.push_back(make_pair(101, ostatniNumer+1));
            ostatniNumer++;
        }
        for (int j = 0; j < delta; j++)
        {
            int pierwszySyn = ostatniNumer + 1;
            int drugiSyn = ostatniNumer + 2;
            if (j == delta-1) {
                pierwszySyn = 101;
                drugiSyn --;
                if (i == delty.size()-1) {
                    drugiSyn = -1;
                }
                ostatniNumer++;
            }else {
                ostatniNumer += 2;
            }
            drzewo.push_back(make_pair(pierwszySyn, drugiSyn));
            drzewo.push_back(make_pair(pierwszySyn, drugiSyn));  
        }
    }
    drzewo.push_back(make_pair(-1, -1));
    cout << ostatniNumer << "\n";
    for(auto para : drzewo) 
    {
        cout << (para.first == 101 ? ostatniNumer : para.first) << " " << para.second << "\n";
    }
}