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A6548. 「NOI2018」屠龙勇士

编程题 省选/NOI-

题目描述

小 D 最近在网上发现了一款小游戏。游戏的规则如下:
* 游戏的目标是按照编号 $1$~$n$ 顺序杀掉 $n$ 条巨龙,每条巨龙拥有一个初始的生命值 $a_i$ 。同时每条巨龙拥有恢复能力,当其使用恢复能力时,它的生命值就会每次增加 $p_i$,直至生命值非负。只有在**攻击结束后**且当生命值**恰好**为 $0$ 时它才会死去。
* 游戏开始时玩家拥有 $m$ 把攻击力已知的剑,每次面对巨龙时,玩家只能选择一把剑,当杀死巨龙后这把剑就会消失,但作为奖励,玩家会获得全新的一把剑。

小 D 觉得这款游戏十分无聊,但最快通关的玩家可以获得 ION2018 的参赛资格, 于是小 D 决定写一个笨笨的机器人帮她通关这款游戏,她写的机器人遵循以下规则:
* 每次面对巨龙时,机器人会选择当前拥有的,攻击力不高于巨龙初始生命值中**攻击力最大**的一把剑作为武器。如果没有这样的剑,则选择**攻击力最低**的一把剑作为武器。
* 机器人面对每条巨龙,它都会使用上一步中选择的剑攻击巨龙**固定的** $x$ 次,使巨龙的生命值减少 $x \times ATK$。
* 之后,巨龙会不断使用恢复能力,每次恢复 $p_i$ 生命值。若在使用恢复能力前或某一次恢复后其生命值为 $0$,则巨龙死亡,玩家通过本关。

那么显然机器人的**攻击次数**是决定能否最快通关这款游戏的关键。小 D 现在得知了每条巨龙的所有属性,她想考考你,你知道应该将机器人的攻击次数 $x$ 设置为多少,才能用最少的攻击次数通关游戏吗?

当然如果无论设置成多少都无法通关游戏,输出 $-1$ 即可。

输入格式

从文件 dragon.in 中读入数据。

第一行一个整数 $T$,代表数据组数。

接下来 $T$ 组数据,每组数据包含 $5$ 行。
* 每组数据的第一行包含两个整数,$n$ 和 $m$,代表巨龙的数量和初始剑的数量;
* 接下来一行包含 $n$ 个正整数,第 $i$ 个数表示第 $i$ 条巨龙的初始生命值 $a_i$;
* 接下来一行包含 $n$ 个正整数,第 $i$ 个数表示第 $i$ 条巨龙的恢复能力 $p_i$;
* 接下来一行包含 $n$ 个正整数,第 $i$ 个数表示杀死第 $i$ 条巨龙后奖励的剑的攻击力;
* 接下来一行包含 $m$ 个正整数,表示初始拥有的 $m$ 把剑的攻击力。

输出格式

输出到文件 dragon.out 中。

一共 $T$ 行。

第 $i$ 行一个整数,表示对于第 $i$ 组数据,能够使得机器人通关游戏的最小攻击次数 $x$,如果答案不存在,输出 $-1$。

输入输出样例

输入 #1
2
3 3
3 5 7
4 6 10
7 3 9
1 9 1000
3 2
3 5 6
4 8 7
1 1 1
1 1
输出 #1
59
-1

说明/提示

| 测试点编号 | $n$ | $m$ | $p_i$ | $a_i$ | 攻击力 | 其他限制 |
| :-: | :-: | :-: | :-: | :-: | :-: | :-: |
| 1 | $\le 10^5$ | $=1$ | $=1$ | $\le 10^5$ | $=1$ | 无 |
| 2 | $\le 10^5$ | $=1$ | $=1$ | $\le 10^5$ | $=1$ | 无 |
| 3 | $\le 10^5$ | $=1$ | $=1$ | $\le 10^5$ | $\le 10^5$ | 无 |
| 4 | $\le 10^5$ | $=1$ | $=1$ | $\le 10^5$ | $\le 10^5$ | 无 |
| 5 | $\le 10^3$ | $\le 10^3$ | $\le 10^5$ | $\le 10^5$ | $\le 10^5$ | 特性 1、特性 2 |
| 6 | $\le 10^3$ | $\le 10^3$ | $\le 10^5$ | $\le 10^5$ | $\le 10^5$ | 特性 1、特性 2 |
| 7 | $\le 10^3$ | $\le 10^3$ | $\le 10^5$ | $\le 10^5$ | $\le 10^5$ | 特性 1、特性 2 |
| 8 | $=1$ | $=1$ | $\le 10^8$ | $\le 10^8$ | $\le 10^6$ | 特性 1 |
| 9 | $=1$ | $=1$ | $\le 10^8$ | $\le 10^8$ | $\le 10^6$ | 特性 1 |
| 10 | $=1$ | $=1$ | $\le 10^8$ | $\le 10^8$ | $\le 10^6$ | 特性 1 |
| 11 | $=1$ | $=1$ | $\le 10^8$ | $\le 10^8$ | $\le 10^6$ | 特性 1 |
| 12 | $=1$ | $=1$ | $\le 10^8$ | $\le 10^8$ | $\le 10^6$ | 特性 1 |
| 13 | $=1$ | $=1$ | $\le 10^8$ | $\le 10^8$ | $\le 10^6$ | 特性 1 |
| 14 | $=10^5$ | $=10^5$ | $=1$ | $\le 10^8$ | $\le 10^6$ | 无特殊限制 |
| 15 | $=10^5$ | $=10^5$ | $=1$ | $\le 10^8$ | $\le 10^6$ | 无特殊限制 |
| 16 | $\le 10^5$ | $\le 10^5$ | 所有 $p_i$ 是质数 | $\le 10^{12}$ | $\le 10^6$ | 特性 1 |
| 17 | $\le 10^5$ | $\le 10^5$ | 所有 $p_i$ 是质数 | $\le 10^{12}$ | $\le 10^6$ | 特性 1 |
| 18 | $\le 10^5$ | $\le 10^5$ | 无特殊限制 | $\le 10^{12}$ | $\le 10^6$ | 特性 1 |
| 19 | $\le 10^5$ | $\le 10^5$ | 无特殊限制 | $\le 10^{12}$ | $\le 10^6$ | 特性 1 |
| 20 | $\le 10^5$ | $\le 10^5$ | 无特殊限制 | $\le 10^{12}$ | $\le 10^6$ | 特性 1 |

特性 1 是指:对于任意的 $i$,$a_i \le p_i$。

特性 2 是指:$\operatorname{lcm}(p_i) \le 10^6$,即所有 $p_i$ 的最小公倍数不大于 $10^6$。

对于所有的测试点,$T \le 5$,所有武器的攻击力 $\le 10^6$,所有 $p_i$ 的***最小公倍数*** $\le 10^{12}$。

#### 提示
你所用到的中间结果可能很大,注意保存中间结果的变量类型。
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