#P11130. 【MX-X5-T2】「GFOI Round 1」Interstellar

【MX-X5-T2】「GFOI Round 1」Interstellar

题目背景

Interstellar - PIKASONIC

题目描述

你有一个正整数 xx,你可以对它进行如下操作:

  • 选择一个正整数 yy,把 xx 变为它的 gcd(x,y)\gcd(x, y) 倍,即 xx×gcd(x,y)x \gets x \times \gcd(x, y)
    gcd(x,y)\gcd(x, y) 表示 x,yx, y 的最大公因数。)

xx 的初始值为 nn,你想通过若干次操作(也可不操作)将它变为 mm。你想知道至少要多少次操作才能达成目标,或报告无解。

输入格式

本题有多组测试数据。

第一行输入一个正整数 TT,表示测试数据组数。

对于每组测试数据:

第一行包含两个正整数 n,mn, m

输出格式

对于每组数据:

  • 若无解,即 xx 无论如何操作都不能变成 mm,输出 1-1
  • 否则输出一行一个非负整数,表示最小的操作次数。
6
1 1
2 4
2 6
12 288
30 144000
114 5141919810
0
1
-1
2
3
-1

提示

【样例解释】

对于第一组数据,无需进行任何操作,答案是 00

对于第二组数据,可以选择 y=6y = 6,那么 xx 会变成 2×gcd(2,6)=42 \times \gcd(2, 6) = 4

对于第三组数据,容易证明无论如何进行操作都不可能达成目标,所以输出 1-1

对于第四组数据,可以:

  • 选择 y=16y = 16,那么 xx 会变成 12×gcd(12,16)=4812 \times \gcd(12, 16) = 48
  • 选择 y=6y = 6,那么 xx 会变成 48×gcd(48,6)=28848 \times \gcd(48, 6) = 288

【数据范围】

测试点编号 nn \le mm \le 分值
11 100100 2×1032 \times 10^3 2121
22 101810^{18} 1717
33 10510^5 1414
44 10710^7 1616
55 101810^{18} 3232

对于所有数据,满足 1T2×1051 \le T \le 2 \times 10^51nm10181 \le n \le m \le 10^{18}