НОД и алгоритм Евклида

Будем называть два натуральных числа \(x\) и \(y\) непохожими, если они различны и нет двух различных отличных от \(1\) чисел \(a\) и \(b\), таких, что и \(x\) и \(y\) делятся как на \(a\), так и на \(b\). Например, 6 и 9 непохожи, так как единственное число, отличное от 1, на которое делятся оба числа "— 3. А вот числа 12 и 18 не являются непохожими, так как оба делятся на 2, 3 и 6.

Задано натуральное число \(x\), а также натуральные числа \(l\) и \(r\). Требуется найти все числа \(y\), такие что \(l \le y \le r\), и числа \(x\) и \(y\) непохожи.

Формат входных данных
На первой строке ввода задано число \(x\) (\(1 \le x \le 10^9\)).

На второй строке ввода задано число \(l\), на третьей строке ввода задано число \(r\) (\(1 \le l \le r \le 10^9\); \(r - l \le 1000\)).

Формат выходных данных
На первой строке выведите число \(k\) "— количество непохожих на \(x\) чисел на отрезке от \(l\) до \(r\), включительно.

На второй строке выведите все эти числа в возрастающем порядке.

У Деда Мороза есть N мешков с подарками. Каждый мешок имеет вес a1, a2, ..., aN. Для равномерной нагрузки на сани Деду Морозу необходимо, чтобы вес всех мешков был одинаковым. Чтобы этого добиться, Дед Мороз своим волшебным посохом может выполнить одну из следующих операций любое количество раз, возможно ноль раз.

• Дед Мороз может выбрать любой мешок и если его вес кратен двум, то уменьшить вес в два раза.
• Дед Мороз может выбрать любой мешок и если его кратен трем, то уменьшить вес в три раза.

На каждую операцию у Деда Мороза уходит 1 секунда.

Найдите минимальное общее количество секунд, которое необходимо Деду Морозу, для достижения одинакового веса всех мешков с подарками. Если нет способа достичь цели, выведите вместо этого значение -1.

Входные данные
Программа получает на вход в первой строке целое число N (2 <= N <= 1000). Во второй строке записаны N чисел ai - вес i-го мешка с подарками (1 <= ai <= 10⁹).


Выходные данные
Выведите ответ на задачу.
 
 

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные
1	3 1 4 3	3
2	3 2 7 6	-1
3	6 1 1 1 1 1 1	0

Был обычный будний вечер в Магнитогорске. Фил и Космос возвращались на машине домой после тяжёлой рабочей смены. Тут Космос вспомнил, что Белый дал ему задание, которое он благополучно забыл выполнить. Чтобы уберечь Космоса от гнева Саши Белого, помогите ему выполнить задание.
Даны n целых чисел a₁,a₂,...,a_n. Требуется сделать наибольший общий делитель (НОД) всех чисел массива равным 1. За одну операцию можно сделать следующее:
•    Выбрать произвольный индекс в массиве 1 <= i <= n;
•    Сделать a_i = gcd(a_i,i). Стоимость такой операции равна n − i + 1.
Требуется найти минимальную суммарную стоимость операций, которые нужно будет сделать, чтобы НОД чисел массива стал равен 1.
Входные данные
Каждый тест состоит из нескольких наборов входных данных. Первая строка содержит целое число t (1 <= t <= 5000) — количество наборов входных данных. Далее следует описание наборов входных данных.
Первая строка каждого набора входных данных содержит единственное целое число n (1 <= n <= 20) — длину массива.
Вторая строка каждого набора входных данных содержит n целых чисел a₁,a₂,...,a_n (1 <= a_i <= 10⁹) — элементы массива.
Выходные данные
Для каждого набора входных данных выведите единственное целое число — минимальную суммарную стоимость операций, которые нужно будет сделать, чтобы НОД чисел массива стал равен 1.
 

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные
1	7 1 1 1 2 2 2 4 3 3 6 9 4 5 10 15 20 5 120 60 80 40 80 6 150 90 180 120 60 30	0 1 2 2 1 3 3

Замечание
В первом наборе входных данных НОД всего массива уже равен 1, поэтому операции применять не нужно.
Во втором наборе входных данных выберем i = 1. После этой операции a1 = gcd(2,1) = 1. Стоимость этой операции была равна 1.
В третьем наборе входных данных нужно будет выбрать i = 1, после этого массив a будет равен [1,4]. НОД этого массива равен 1, а суммарная стоимость равна 2.
В четвертом наборе входных данных нужно выбрать i = 2, после этого массив a будет равен [3,2,9]. НОД этого массива равен 1, а суммарная стоимость равна 2.
В шестом наборе входных данных можно выбрать i = 3, после этого массив a будет равен [120,60,1,40,80]. НОД этого массива равен 1, а суммарная стоимость равна 3.
 

Наибольшим общим делителем непустого набора натуральных чисел A называется максимальное натуральное число d, такое что оно является одновременно делителем всех чисел множества A.
Задан массив натуральных чисел [a₁, a₂, . . . , a_n] и число k. Требуется выбрать в нем подмассив из k подряд идущих элементов [a_l, a_l+1, . . . , a_l+k−1], чтобы их наибольший общий делитель был как можно больше, и вывести этот наибольший общий делитель.

Входные данные
Первая строка ввода содержит два целых числа n и k (2 ≤ n ≤ 500 000, 2 ≤ k ≤ n).
Вторая строка содержит n натуральных чисел a₁, a₂, . . . , a_n (1 ≤ a_i ≤ 10¹⁸).

Выходные данные
Выведите одно натуральное число — максимальное возможное значение наибольшего общего делителя элементов подмассива длины k заданного массива.

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные
1	10 4 2 3 4 8 12 6 12 18 4 3	6

Многоугольник (не обязательно выпуклый) на плоскости задан координатами своих вершин. Требуется подсчитать количество точек с целочисленными координатами, лежащих внутри него (но не на его границе).

Формат входных данных
    В первой строке содержится N (3 ≤N ≤1000) – число вершин многоугольника. В последующих N строках идут координаты (X_i, Y_i) вершин многоугольника в порядке обхода по часовой стрелке. X_i и Y_i - целые числа, по модулю не превосходящие 1000000.

Формат выходных данных
Вывести одно число – искомое число точек.

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные
1	4 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1	1
2	3 0 0 0 2 2 0	0

Некоторые уроки в школе для Вани и Пети  очень скучны. На этих уроках Петя и Ваня придумали игру. Сначала мальчики записывают на листке два различных натуральных числа a и b .
Ход игры заключается в следующем: среди записанных чисел выбирают p и q такие, что модуля их разности \(| p - q |\) еще нет на листке, и дописывают его.
Проигрывает тот, кто не может сделать ход.
Определите, кто из ребят окажется победителем при правильной игре обоих. Ваня вежливый мальчик, поэтому всегда ходит вторым.

Входные данные: В первой и единственной строке записано два различных натуральных числа 1 <= a , b <= 10^9 , разделенные пробелом - два исходных числа на листке.

Выходные данные: Выведите имя победителя в этой игре (Petya или Vanya)

Примечание: В первом примере Петя первым ходом допишет на листок число |6−2| = 4 . Больше ходов нет, поэтому выигрывает Петя. Во втором примере первым ходом на листок будет дописано число |4−1| = 3 . Затем Ваня может записать |3−1| = 2 , тогда у Пети ходов не останется. Побеждает Ваня.

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные
1	6 2	Petya
2	4 1	Vanya

Пятиклассники Петя и Ваня изучили на уроках математики следующий алгоритм Евклида:

1. Пусть a, b — числа, НОД которых надо найти.

2. Если b = 0, то число a — искомый НОД.

3. Если b > a, то необходимо поменять местами числа a и b.

4. Присвоить числу a значение a – b.

5. Вернуться к шагу 2.

Маша придумала для них задачу на закрепление. Она попросила мальчиков придумать такие числа a, b, c и d, что в процессе реализации алгоритма Евклида для заданной пары чисел (a, b) наступает такой момент, когда перед исполнением шага 2 число a будет равно c, а число b будет равно d.

Напишите для Маши программу, которая проверит, удовлетворяют ли числа a, b, c, d условиям Маши.

Входные данные: Первая строка входных данных содержит количество наборов входных данных K (\(1 <= K <= 100\)). Далее идут описания этих наборов. Каждое описание состоит из двух строк. Первая из них содержит два целых числа: a, b (\(1 <= a,\ b <= 10^{18}\)). Вторая строка – два целых числа: c, d (\(1 <= c,\ d <= 10^{18}\)).
Все числа в строках разделены пробелом.

Выходные данные: Для каждого набора входных данных выведите слово «YES», если в процессе применения алгоритма Евклида к паре чисел (a, b) в какой-то момент получается пара (c, d). В противном случае выведите слово «NO».

 

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные
1	2 20 10 10 10 10 7 2 4	YES NO

 

Даны натуральные числа a, b, c. Если уравнение \(ax+by=c\) имеет решения в целых числах, то выберите то решение, в котором число x имеет наименьшее неотрицательное значение и выведите это решение (два числа x и y через один пробел). Если решения не существует, то выведите слово Impossible.

Входные данные 
Вводятся три натуральных числа.

Выходные данные
Выведите ответ на задачу.

Примечание
Сложность алгоритма должна быть равна сложности алгоритма Евклида + константа.
 

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные
1	1 2 3	1 1
2	10 6 8	2 -2