В витрине ювелирного магазина стоит манекен, на шею которого надето ожерелье. Оно состоит из N колечек, нанизанных на замкнутую нить. Все колечки имеют разные размеры. В зависимости от размера колечки пронумерованы числами от 1 до N, начиная с самого маленького и до самого большого. Колечки можно передвигать вдоль нити и протаскивать одно через другое, но только в том случае, если номера этих колечек отличаются более чем на единицу.

Продавец хочет упорядочить колечки так, чтобы они располагались по возрастанию номеров вдоль нити по часовой стрелке. Снимать ожерелье с манекена нельзя.

Требуется написать программу, которая по заданному начальному расположению колечек находит последовательность протаскиваний колечек одно через другое, приводящую исходное расположение колечек в желаемое.

Известный математик Соломон В. Голомб предложил название полимино для связной фигуры, вырезанной из клетчатой бумаги по линиям сетки. Фигура называется связной, если из любой ее клетки можно добраться в любую другую, переходя из клетки в клетку через их общую сторону. Шахматист, добавил Голомб, сказал бы, что из любой клетки полимино можно дойти ладьей в любую другую. На рис. 1 приведены примеры восьми полимино.

Рис. 1

Саша увлекается полимино. Для своих экспериментов она вырезает новое полимино из бумаги в клеточку или из старых полимино, оставшихся после предыдущих попыток. Далеко не всегда из старого полимино (рис. 2а, слева) можно вырезать новое (рис. 2а, справа). Поэтому Саша может перед вырезанием нового полимино разделить каждую клетку старого полимино на K² одинаковых квадратных клеток меньшего размера (см. рис. 2б, здесь K = 2).

         Рис. 2а                                                                   Рис. 2б

Сашу заинтересовало, сколько существует различных способов вырезать новое полимино из старого при заданном значении K, если повороты, отражения и переворачивания как нового полимино, так и старого, недопустимы.

Например, на рис. 2б приведены все возможные способы вырезания полимино, приведенного на рис. 2а, при K = 2.

Напишите программу, которая ответит на интересующий Сашу вопрос.

Петя недавно узнал о существовании игры маджонг. Она ему показалась настолько интересной, что он играет в нее целыми днями. Для этой игры необходима прямоугольная доска размером m  n полей и набор фишек разных цветов. При этом фишек каждого цвета в наборе должно быть ровно две. В начале игры фишки располагаются на доске произвольным образом.

После этого за один ход разрешается снять пару фишек одного цвета, если они обе являются самыми правыми в своих горизонталях, либо самыми левыми в своих горизонталях, либо самыми нижними в своих вертикалях, либо самыми верхними в своих вертикалях. Если соответствующей пары фишек нет, то игра закончена.

Игра в трехмерный тетрис происходит на поле, имеющем вид прямоугольного параллелепипеда размером W×D×H единичных кубиков. Введем координатную систему так, чтобы один из углов параллелепипеда находится в точке (0, 0, 0), противоположный ему – в точке (W, D, H), а ребра параллелепипеда были параллельны осям координаты. Каждый единичный кубик поля можно задать максимальными координатами его углов, тогда кубики будут иметь координаты от (1, 1, 1) до (W, D, H).

В процессе игры на поле последовательно появляются фигуры. Каждая фигура представляет собой множество единичных кубиков и обладает следующим свойством: от любого кубика можно добраться до любого другого, переходя через общую грань.

Игрок может сделать несколько действий с фигурой. Каждое действие является либо перемещением ее на один в направлении одной из осей координат, либо поворотом ее на 90 градусов вокруг одной из координатных осей. Один из кубиков в фигуре является базовым – при поворотах он остается на месте. При повороте фигура сначала исчезает с игрового поля, и затем появляется снова, уже в новом положении. Направления поворотов показаны на рисунке, при повороте вокруг оси OX ось OY переходит в ось OZ, при повороте вокруг оси OY ось OZ переходит в ось OX, при повороте вокруг оси OZ ось OX переходит в ось OY. Базовый кубик при повороте остается на месте.

Требуется написать программу модуля, ответственного за определение кубиков, которые в результате игры окажутся заняты фигурами. Заранее известна последовательность появления фигур на поле и действия с этими фигурами, которые произвел игрок. Гарантируется, что каждое из действий допустимо, то есть не происходит выхода фигуры за границу поля, и не происходит появления у двух фигур общего кубика.