#5172. Problem 3. Falling Portals

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Problem 3. Falling Portals

Problem 3. Falling Portals

USACO 2020 January Contest, Platinum

有 NN(2≤N≤2⋅1052\le N\le 2\cdot 10^5)个世界,每个世界有一个传送门。初始时,世界 ii(对于 1≤i≤N1 \leq i \leq N)位于 xx 坐标 ii,yy 坐标 AiA_i(1≤Ai≤1091\le A_i\le 10^9)。每个世界里还有一头奶牛。在时刻 00,所有的 yy 坐标各不相同,然后这些世界开始坠落:世界 ii 沿着 yy 轴负方向以 ii 单位每秒的速度移动。

在任意时刻,如果两个世界在某一时刻 yy 坐标相同(可能是非整数时刻),传送门之间就会“同步”,使得其中一个世界的奶牛可以选择瞬间传送到另一个世界。

对于每一个 ii,在世界 ii 的奶牛想要去往世界 QiQ_i(Qi≠iQ_i\neq i)。帮助每头奶牛求出如果她以最优方案移动需要多少时间。

每个询问的输出是一个分数 a/ba/b,其中 aa 和 bb 为互质的正整数,或者 −1-1,如果不可能到达。

测试点性质: 测试点 2-3 满足 N≤100N\le 100。测试点 4-5 满足 N≤2000N\le 2000。测试点 6-14 没有额外限制。

输入格式(文件名:falling.in):

输入的第一行包含一个整数 NN。

下一行包含 NN 个空格分隔的整数 A1,A2,…,ANA_1,A_2,\ldots,A_N。

下一行包含 NN 个空格分隔的整数 Q1,Q2,…,QNQ_1,Q_2,\ldots,Q_N。

输出格式(文件名:falling.out):

输出 NN 行,第 ii 行包含奶牛 ii 的旅程的时间。

输入样例:


4
3 5 10 2
3 3 2 1

输出样例:


7/2
7/2
5/1
-1

考虑原先在世界 2 的奶牛的答案。在时刻 22 世界 1 和世界 2 同步,所以奶牛可以前往世界 1。在时刻 72\frac{7}{2} 世界 1 和世界 3 同步,所以奶牛可以前往世界 3。

供题:Dhruv Rohatgi