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불효자 찾기

시간 제한3초메모리 제한1024 MB

요약
아이 N명에게 각각 K개씩 준 뒤, 모두 판 한 명의 불순종 아이를 찾는 데 필요한 최소 날짜 수 X를 구합니다.
난이도

어려움10점 중 8점

유형
수학, 이분 탐색
정답자
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문제

은하는 평생 에메랄드를 모으는 데 힘썼고, 이제 이를 NN명의 자식에게 물려줄 때가 되었다. 은하는 자식 한 명당 KK개씩 에메랄드를 나누어 주며, 꼭 필요할 때만 쓰라고 당부했다. 애프터눈 티타임을 즐기던 어느 날, 자식 중 정확히 한 명이 에메랄드를 모두 팔아 버렸다는 사실이 은하의 귀에 들어갔다.

은하는 불효자를 찾기 위해 자식들에게 준 에메랄드를 다음 방법으로 돌려받기로 했다.

  • 돌려받을 일수 XX와 ii번째 날에 jj번째 자식에게서 돌려받을 에메랄드 수 {aij}\{a_{ij}\}를 정한다. 단, aija_{ij}는 음이 아닌 정수이고, jj번째 자식이 낸 에메랄드 총수 ∑i=1Xaij\sum_{i=1}^{X} a_{ij}는 KK 이하여야 한다. (1≤i≤X1 \le i \le X, 1≤j≤N1 \le j \le N)
  • i=1,⋯ ,Xi = 1, \cdots, X에 대해 다음을 반복한다.
    1. ii번째 날 오전, jj번째 자식이 에메랄드 aija_{ij}개를 금고에 담는다. 단, jj번째 자식이 에메랄드를 이미 모두 팔았다면 금고에 담을 수 없으므로 아무 일도 일어나지 않는다.
    2. ii번째 날 오후, 은하는 금고에 있는 에메랄드의 총 개수를 세고 모두 가져간다.

은하는 적절한 XX와 {aij}\{a_{ij}\}를 정하면 불효자를 찾을 수 있다는 것을 깨달았다.

이 방법의 큰 문제는 XX일이라는 긴 시간이 걸린다는 것이다. 다른 일로 바쁜 자식들은 XX를 최대한 줄여 달라고 요청했다. NN과 KK가 주어졌을 때, 은하가 불효자를 한 명으로 특정할 수 있는 최소의 XX를 구하라.

입력

첫 줄에 테스트케이스의 수 TT가 주어진다. (1≤T≤500 000)(1 \le T \le 500\,000)

각 테스트케이스의 첫 줄에 자식의 수 NN과 자식 각자에게 준 에메랄드의 수 KK가 공백으로 구분되어 주어진다. (2≤N≤1018,1≤K≤1018)(2 \le N \le 10^{18}, 1 \le K \le 10^{18})

출력

각 테스트케이스마다 한 줄에 하나씩, 불효자를 특정할 수 있는 최소의 날수 XX를 출력한다.

예제1

  1. 예제 1

    입력
    3
    8 4
    8 7
    469762049 1
    
    예상 출력
    2
    1
    469762048