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#271. 「联合省选 2024」季风

统计

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 $n,k,x,y$ 和 $2n$ 个整数 $x_0,y_0,x_1,y_1,\dots,x_{n-1},y_{n-1}$。

找到最小的非负整数 $m$,使得存在 $2m$ 个实数 $x_0',y_0',x_1',y_1',\dots,x_{m-1}',y_{m-1}'$ 满足以下条件,或报告不存在这样的 $m$:

  • $\sum \limits_{i=0}^{m-1} (x_i'+x_{i \bmod n})=x$;
  • $\sum \limits_{i=0}^{m-1} (y_i'+y_{i \bmod n})=y$;
  • $\forall 0\leq i\leq m-1,|x_i'|+|y_i'|\leq k$。

特别地,$m=0$ 时,认为 $\sum \limits_{i=0}^{m-1} (x_i'+x_{i \bmod n})$ 和 $\sum \limits_{i=0}^{m-1} (y_i'+y_{i \bmod n})$ 均为 $0$。

输入格式

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 $n,k,x,y$;
  • 接下来 $n$ 行,第 $i$ 行两个整数 $x_{i-1},y_{i-1}$。

输出格式

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 $m$,输出其最小可能值,否则输出 $-1$。

输入输出样例 #1

输入 #1
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
输出 #1
1
-1
0
399999999

说明/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 $m=1$,$(x_0',y_0')=(1,1)$ 满足条件,可以证明不存在更小的 $m$ 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 $m$ 满足条件;
  • 对于第三组测试数据,取 $m=0$ 满足条件,可以证明不存在更小的 $m$ 满足条件。

【样例 2】

见附件中的 wind2.in/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 $1\sim 20$ 满足特殊性质 A,$21\sim 40$ 满足特殊性质 B,$41\sim 60$ 满足特殊性质 C。

【样例 3】

见附件中的 wind3.in/ans

该组样例共有六十组测试数据,所有测试数据均满足 $n=200$,其中测试数据 $1\sim 20$ 满足特殊性质 A,$21\sim 40$ 满足特殊性质 B。

【子任务】

设 $\sum n$ 为单个测试点内所有测试数据 $n$ 的和。对于所有测试数据:

  • $1\leq T\leq 5\times 10^4$;
  • $1\leq n\leq 10^5$,$1\leq \sum n \leq 10^6$;
  • $0\leq |x|,|y|,|x_i|,|y_i|,k\leq 10^8$。

\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline \textbf{测试点编号} & n\leq & \sum n\leq & \textbf{特殊性质} \\ \hline 1 & 1 & 300 & A \\ \hline 2 & 1 & 300 & B \\ \hline 3 & 1 & 300 & C \\ \hline 4 & 1 & 300 & \textbf{无} \\ \hline 5 & 200 & 5000 & A \\ \hline 6 & 200 & 5000 & B \\ \hline 7 & 200 & 5000 & \textbf{无} \\ \hline 8 & 10^4 & 10^5 & A \\ \hline 9 & 10^4 & 10^5 & B \\ \hline 10 & 10^5 & 10^6 & \textbf{无} \\ \hline \end{array}

  • 特殊性质 A:$\forall 0\leq i \leq n-1$,$|x_i|+|y_i| \leq k$;
  • 特殊性质 B:$k=0$;
  • 特殊性质 C:$x_0=y_0=0$。

【提示】

本题输入文件较大,请使用较为快速的输入方式。