QOJ.ac

QOJ

Time Limit: 5.0 s Memory Limit: 256 MB Total points: 100 Hackable ✓

#7085. Загадочная последовательность троек

Statistics

Jeffery нашёл удивительную последовательность троек $\{(a_k,b_k,c_k)\}_{k=0}^{\infty}$:

  • $(a_0,b_0,c_0)=(2,1,0)$; и

  • для каждого неотрицательного целого числа $k$ выполняется $(a_{k+1},b_{k+1},c_{k+1})=(a_k^2+b_k^2,a_kb_k+b_kc_k,b_k^2+c_k^2)$.

Например, $(a_1,b_1,c_1)=(5,2,1)$ и $(a_2,b_2,c_2)=(29,12,5)$.

Если рассматривать последовательность по модулю целого числа $p$, некоторые тройки никогда не появятся в этой последовательности, некоторые будут появляться периодически, а остальные появятся только один раз.

Jeffery интересуется, можете ли вы помочь ему найти первое появление некоторых троек, начиная с заданных позиций. Не могли бы вы ему помочь?

Входные данные

Первая строка содержит два целых числа $n$ и $p$ ($1 \le n \le 5000$, $1 \le p \le 2^{30}$), где $n$ обозначает количество вопросов, а $p$ означает, что все последующие вопросы рассматриваются по модулю $p$.

Каждая из следующих $n$ строк содержит четыре целых числа $x$, $y$, $z$ и $m$ ($0 \le x,y,z < p$, $0 \le m \le 10^{18}$), задающие вопрос, в котором нужно найти минимальное целое число $k$, такое что $k \ge m$ и $(a_k,b_k,c_k)\equiv(x,y,z)\pmod p$.

Выходные данные

Для каждого вопроса выведите в отдельной строке целое число — ответ на этот вопрос. Если такого целого числа $k$ нет, выведите вместо него $-1$.

Примеры

Входные данные 1

5 11
6 1 4 10
4 10 6 3
7 1 5 0
2 1 0 1
2 1 0 0

Выходные данные 1

11
4
2
-1
0

Входные данные 2

5 10
5 8 9 5
0 2 6 0
9 2 5 6
5 5 5 7
5 2 1 2

Выходные данные 2

5
-1
6
-1
-1

Примечание

В первом примере $(a_0,b_0,c_0)\equiv(2,1,0)$, $(a_1,b_1,c_1)\equiv(5,2,1)$, $(a_2,b_2,c_2)\equiv(7,1,5)$, $(a_{2T+3},b_{2T+3},c_{2T+3})\equiv(6,1,4)$, $(a_{2T+4},b_{2T+4},c_{2T+4})\equiv(4,10,6)\pmod{11}$ где $T=0,1,2,\ldots$

Во втором примере $(a_0,b_0,c_0)\equiv(2,1,0)$, $(a_1,b_1,c_1)\equiv(5,2,1)$, $(a_{2T+2},b_{2T+2},c_{2T+2})\equiv(9,2,5)$, $(a_{2T+3},b_{2T+3},c_{2T+3})\equiv(5,8,9)\pmod{10}$ где $T=0,1,2,\ldots$

Discussions

About Discussions

The discussion section is only for posting: General Discussions (problem-solving strategies, alternative approaches), and Off-topic conversations.

This is NOT for reporting issues! If you want to report bugs or errors, please use the Issues section below.

Open Discussions 0
No discussions in this category.

Issues

About Issues

If you find any issues with the problem (statement, scoring, time/memory limits, test cases, etc.), you may submit an issue here. A problem moderator will review your issue.

Guidelines:

  1. This is not a place to publish discussions, editorials, or requests to debug your code. Issues are only visible to you and problem moderators.
  2. Do not submit duplicated issues.
  3. Issues must be filed in English or Chinese only.
Active Issues 0
No issues in this category.
Closed/Resolved Issues 0
No issues in this category.