P1106 细胞分裂
题目描述
Hanks博士是BT(Bio-Tech,生物技术)领域的知名专家。现在,他正在为一个细胞实验做准备工作:培养细胞样本。
Hanks博士手里现在有 \(N\) 种细胞,编号从 \(1\) 到 \(N\) ,一个第 \(i\) 种细胞经过1秒钟可以分裂为 \(Si\) 个同种细胞( \(Si\) 为正整数 )。现在他需要选取某种细胞的一个放进培养皿,让其自由分裂,进行培养。一段时间以后,再把培养皿中的所有细胞平均分入 \(M\) 个试管,形成 \(M\) 份样本,用于实验。Hanks博士的试管数 \(M\) 很大,普通的计算机的基本数据类型无法存储这样大的 \(M\) 值,但万幸的是, \(M\) 总可以表示为 \(m_1\) 的 \(m_2\) 次方,即 \(M = m_1^{m_2}\) ,其中 \(m_1, m_2\) 居委基本数据类型可以存储的正整数。
注意,整个实验过程中不允许分隔单个细胞,比如某个时刻若培养皿中有4个细胞,
Hanks博士可以把它们分入2个试管,每试管内2个,然后开始实验。
但如果培养皿中有5个细胞,博士就无法将它们均分入2个试管。此时,博士就只能等待一段时间,让细胞们继续分裂,使得其个数可以均分,或是干脆改换另一种细胞培养。
为了能让实验尽早开始,Hanks博士在选定一种细胞开始培养后,总是在得到的细胞“刚好可以平均分入 \(M\) 个试管”时停止细胞培养并开始实验。现在博士希望知道,选择哪种细胞培养,可以使得实验的开始时间最早。
输入格式
第一行,有一个正整数 \(N\) ,代表细胞种数。
第二行,有两个正整数 \(m_1, m_2\) ,以一个空格隔开,即表示试管的总数 \(M = m_1^{m_2}\) 。
第三行有 \(N\) 个正整数,第 i 个数 \(S_i\) 表示第 i 种细胞经过 1 秒钟可以分裂成同种细胞的个数。
输出格式
一个整数,表示从开始培养细胞到实验能够开始所经过的最少时间(单位为秒)。
如果无论Hanks博士选择哪种细胞都不能满足要求,则输出整数-1。
样例输入1
1
2 1
3
样例输出1
-1
样例输入2
2
24 1
30 12
样例输出2
2
说明/提示
【输入输出说明】
经过1秒钟,细胞分裂成3个,经过2秒钟,细胞分裂成9个,……,可以看出无论怎么分裂,细胞的个数都是奇数,因此永远不能分入2个试管。
【输入输出样例2说明】
第1种细胞最早在3秒后才能均分入24个试管,而第2种最早在2秒后就可以均分(每试管 \(144/24 = 6\) 个)。故实验最早可以在2秒后开始。
【数据范围】
对于 50% 的数据,有 \(m_1^{m_2} \le 30000\) 。
对于所有的数据,有
\(1 \le N \le 10000, 1 \le m_1 \le 30000, 1 \le m_2 \le 10000, 1 \le S_i \le 2,000,000,000\) 。
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