나머지가 같아지도록
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서로 다른 정수 N개로 이루어진 집합 A와 큰 K가 주어질 때, S(A)의 모든 s에 대해 s^K가 S(A^M)에 속하게 하는 최소 양의 정수 M을 구하거나 존재하지 않으면 -1을 출력한다.
문제
나머지와 나누어떨어짐에 대한 정의를 양의 정수뿐만 아니라 정수로 확장시키면 다음과 같다.
- 어떤 정수 를 양의 정수 로 나눈 나머지 은 을 만족하는 정수 가 존재하며, 인 수로 정의한다. 그리고 이를 와 같이 나타낼 수 있다.
- 마찬가지로 어떤 정수 가 양의 정수 로 나누어떨어짐은, 를 로 나눈 나머지가 인 경우이다.
정수 집합 가 주어진다. 이때, 과 양의 정수 에 대하여 을 다음과 같이 정의한다.
- S\left( A \right) :=\left\\{ q\in\mathbb{Z}^{+}\middle |\exists r\ne 0:\forall x\in A,x\equiv r\pmod q\land\gcd{\left( q,x \right)} =1 \right\\}
- A^M:=\left\\{ \operatorname{sgn}\left( x \right)\cdot\left\lvert x \right\rvert^M\middle |x\in A \right\\}
- 단, 로 정의되는 부호함수이다.
위의 정의를 풀어서 말하면 의 각 원소를 로 나눈 나머지가 이 아닌 값으로 모두 같으며, 모든 의 원소와 가 서로소인 양의 정수 의 집합을 라고 정의한다. 또한 양의 정수 에 대하여 의 각 원소와 부호는 같고 절댓값은 제곱인 원소들로 이루어진 집합을 이라 정의한다.
개의 서로 다른 원소로 이루어진 정수 집합 와 음이 아닌 정수 가 주어질 때, 다음을 만족하는 최소의 양의 정수 을 찾아보자.
입력
첫 번째 줄에 양의 정수 과 가 공백으로 구분되어 주어진다.
두 번째 줄에 개의 서로 다른 정수 가 공백으로 구분되어 오름차순으로 주어진다.
출력
첫 번째 줄에 조건을 만족하는 최소의 양의 정수 을 출력한다. 단, 답이 너무 커질 수 있으므로 답을 로 나눈 나머지를 출력한다.
만약 조건을 만족하는 이 존재하지 않는다면 첫 번째 줄에 대신 -1을 출력한다.