#CCF1046. 细胞分裂

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NN种细胞,编号从1N1∼N,一个第i种细胞经过11秒钟可以分裂为SiS_i个同种细胞(SiS_i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MM个试管,形成MM份样本,用于实验。Hanks 博士的试管数MM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,MM总可以表示为m1m_1m2m_2次方,即M=m1m2M=m_1​^{m_2}​,其中m1m_1m2m_2均为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割单个细胞,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MM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

共有三行。

第一行有一个正整数 NN,代表细胞种数。

第二行有两个正整数 m1m2m_1,m_2,以一个空格隔开, m1m2m_1​^{m_2},​即表示试管的总数MM

第三行有 NN 个正整数,第i个数Si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

共一行,为一个整数,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。

1
2 1
3
-1
2
24 1
30 12
2

提示

【输入输出样例1 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​^1​)=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m1m2m_1​^{m_2}​≤30000。

对于所有的数据,有$1≤N≤10000,1≤m_1≤30000,1≤m_2≤10000,1≤Si≤2,000,000,000$。