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【NOI2024 联合省选】季风(wind)

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描述

【题目背景】
生活在二维平面的小X准备拜访小Y,但由于气候的变化,平面上刮起了季风。小X想知道季风的影响下,TA至少要多少天能够到达小Y的家, 但小X也是第一次遇见这种怪事,所以请精通算法的你来帮忙。
【题目描述】
给定n,k,x,yn,k,x,y和2n2n个整数x0,y0,x1,y1,⋅⋅⋅,xn−1,yn−1x_0,y_0,x_1,y_1,···,x_{n−1},y_{n−1}。
找到最小的非负整数mm,使得存在2m2m个实数x0′,y0′,x1′,y1′,⋅⋅⋅,xm−1′,ym−1′x_0^′,y_0^′,x_1^′,y_1^′,···,x_{m−1}^′,y_{m-1}^′满足以下条件,或报告不存在这样的mm:

  • ∑i=0m−1(xi′+xi mod n)=x\sum_{i=0}^{m-1}(x_i^′+x_{i\ mod\ n})=x;
  • ∑i=0m−1(yi′+yi mod n)=y\sum_{i=0}^{m-1}(y_i^′+y_{i\ mod\ n})=y;
  • ∀0≤i≤m−1,∣xi′∣+∣yi′∣≤k\forall 0\leq i \leq m-1,|x_i'|+|y_i'|\leq k

特别地,m=0m=0时,认为(∑i=0m−1(xi′+xi mod n))(\sum_{i=0}^{m-1}(x_i^′+x_{i\ mod\ n}))和∑i=0m−1(yi′+yi mod n))\sum_{i=0}^{m-1}(y_i^′+y_{i\ mod\ n}))均为0。

输入

本题有多组测试数据。输入的第一行一个整数T表示测试数据组数。对于每组测试数据,
•第一行四个整数n,k,x,yn,k,x,y,
•接下来nn行,第ii行两个整数xi−1,yi−1x_{i−1},y_{i−1}。

输出

对于每组测试数据输出一行一个整数,如果存在满足题意的mm,输出其最小可能值,否则输出‐1。

样例输入
4
1 2 2 2
1 1
1 2 -2 -2
1 1
1 2 0 0
1 1
2 100000000 100000000 100000000
-99999999 0
-100000000 0
样例输出
1
‐1
0
399999999
提示

【样例1解释】
该组样例共有四组测试数据。
•对于第一组测试数据,取m=1m=1,(x0′,y0′)=(1,1)(x_0^′,y_0^′)=(1,1)满足条件,可以证明不存在更小的mm满足条件;
•对于第二组测试数据,可以证明不存在任何非负整数mm满足条件;
•对于第三组测试数据,取m=0m=0满足条件,可以证明不存在更小的mm满足条件。
【样例2解释】
见附件中的 wind/wind2.in 与 wind/wind2.ans。
该组样例共有八十组测试数据,所有测试数据均满足n=1。其中测试数据1∼20满足特殊性质A,21∼40满足特殊性质B,41∼60满足特殊性质C。
【样例3解释】
见附件中的 wind/wind3.in 与 wind/wind3.ans。
该组样例共有六十组测试数据,所有测试数据均满足n=200n=200。其中测试数据1∼20满足特殊性质A,21∼40满足特殊性质B。
【子任务】
设∑n\sum n为单个测试点内所有测试数据的n的和。对于所有测试数据,
•1≤T≤5×1041≤T≤5×10^4;
•1≤n≤105,1≤∑n≤1061≤n≤10^5,1≤\sum n≤10^6;
•0≤∣x∣,∣y∣,∣xi∣,∣yi∣,k≤1080≤|x|,|y|,|x_i|,|y_i|,k≤10^8。

图片描述=350x高
特殊性质A:∀0≤i≤n−1,∣xi∣+∣yi∣≤k\forall 0≤i≤n−1,|x_i|+|y_i|≤k。
特殊性质B:k=0k=0。
特殊性质C:x0=y0=0x_0=y_0=0。
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