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안무

시간 제한2초메모리 제한512 MB

요약
겹치지 않는 같은 길이의 구간 위에서 멤버가 한 번에 한 명씩 교차하는 구간으로 옮겨 가며, S에서 E로 가는 최소 이동 횟수를 구합니다.
난이도

어려움10점 중 8점

유형
그리디, 최단 경로, 구간
정답자
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문제

한국 아이돌 그룹은 칼군무라고 불리는 역동적이고 정교한 군무로 세계적으로 유명하다. 그룹에는 mm명의 멤버가 있다. 어느 날 멤버들이 무대에서 안무를 연습한다. 무대는 직선으로 단순화되며, 길이가 같은 닫힌 구간 nn개가 놓여 있다. 안무 중 모든 순간에 다음 규칙을 지켜야 한다.

  • R1) 각 멤버는 구간 중 하나 위에 서 있어야 한다.
  • R2) 두 명 이상의 멤버가 같은 구간 위에 설 수 없다.
  • R3) 임의의 두 멤버가 서 있는 두 구간은 서로 교차할 수 없다.

a≤ca \le c인 두 닫힌 구간 [a,b][a, b]와 [c,d][c, d]는 c≤bc \le b이면 교차한다.

안무는 다음 규칙에 따라 여러 단계로 이루어진다.

  • R4) 한 단계에서는 한 명의 멤버만 현재 구간에서 다른 구간으로 옮길 수 있다. 두 명 이상이 동시에 움직일 수 없다.
  • R5) 멤버가 서 있는 구간을 바꿀 때는 현재 구간과 교차하는 구간 중 하나로 들어가야 한다. 구간 II가 다른 멤버가 서 있는 구간과 교차하면, R3에 따라 II로 들어갈 수 없다.
  • R6) 안무 시작 시 멤버들이 서 있는 구간의 집합은 SS이다.
  • R7) 안무 종료 시 멤버들이 서 있는 구간의 집합은 EE이다.

SS와 EE는 입력으로 주어진다. 두 집합의 크기는 모두 mm이며, 각 집합 안의 구간은 서로 교차하지 않는다. 각 멤버는 안무 과정에서 SS의 구간 ss에서 출발해 EE의 구간 ee로 이동한다. R1부터 R7까지를 모두 만족하면서 SS에서 EE로 가는 최소 단계 수를 구하고, 그 모든 단계를 출력하라.

첫 번째 그림에서 여섯 개의 구간에 1부터 6까지 번호가 붙어 있다. 파란색 구간 1과 4는 시작 집합 SS이고, 빨간색 구간 3과 6은 종료 집합 EE이다.

그림 E.1 시작 배치 SS.

그림 E.2 안무의 네 단계. 구간 4에 있던 멤버가 한 단계에 구간 6으로 옮기면, 전체 안무는 세 단계로 끝난다.

입력

첫 줄에 두 정수 mm과 nn이 주어진다 (1≤m≤n≤5,0001 \le m \le n \le 5{,}000). 구간은 1부터 nn까지 번호가 매겨지며, 구간 ii의 왼쪽 끝점은 구간 i+1i+1의 왼쪽 끝점보다 작다. 둘째 줄에는 구간의 길이 rr (1≤r≤10,0001 \le r \le 10{,}000)이 주어진다. 셋째 줄에는 ii번째 값이 구간 ii의 왼쪽 끝점인 nn개의 정수가 오름차순으로 주어진다. 각 값은 0 이상 10910^9 이하이다. 다음 줄에는 SS에 속한 구간 번호 mm개가 오름차순으로 주어지고, 마지막 줄에는 EE에 속한 구간 번호 mm개가 오름차순으로 주어진다.

출력

첫 줄에 최소 단계 수 MINMIN을 출력한다. 이어지는 MINMIN개의 줄에서 ii번째 줄에는 ii단계에 멤버가 구간 aa에서 구간 bb로 이동함을 뜻하는 두 정수 aa와 bb를 출력한다. 해가 여러 개이면 그중 아무거나 출력해도 된다. 해가 없으면 −1-1을 출력한다.

예제3

  1. 예제 1

    입력
    2 6
    6
    1 6 8 11 15 16
    1 4
    3 6
    
    예상 출력
    3
    4 6
    1 2
    2 3
    
  2. 예제 2

    입력
    2 6
    6
    1 6 8 11 15 16
    1 4
    1 4
    
    예상 출력
    0
    
  3. 예제 3

    입력
    2 6
    3
    1 6 8 11 15 16
    1 4
    3 6
    
    예상 출력
    -1