【推导】zoj3846 GCD Reduce

题意：给你n个正整数a1...an，一次操作是选择任意两个数ai,aj，将它们都替换成gcd(ai,aj)。让你在5n步内将所有数变为1。或者输出不可能。

如果所有数的gcd不为1，显然不可能。

否则从a1开始，一路和下一个数取上gcd，一定能在某个时刻，让a1这个数变成1。

然后就好办了，再让a2...an分别与a1取上gcd，就全变成1了。

不超过2n步。

#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
int n,a[100005];
int main(){
	//freopen("g.in","r",stdin);
	int zu=0;
	while(scanf("%d",&n)!=EOF){
		printf("Case %d: ",++zu);
		for(int i=1;i<=n;++i){
			scanf("%d",&a[i]);
		}
		int now=a[1],ans;
		for(int i=2;i<=n;++i){
			now=__gcd(now,a[i]);
			if(now==1){
				ans=i-1;
				break;
			}
		}
		if(now!=1){
			puts("-1\n");
			continue;
		}
		printf("%d\n",ans+n-1);
		for(int i=2;i<=ans+1;++i){
			printf("%d %d\n",1,i);
		}
		for(int i=2;i<=n;++i){
			printf("1 %d\n",i);
		}
		puts("");
	}
	return 0;
}