#P12113. [NWRRC2024] If I Could Turn Back Time

[NWRRC2024] If I Could Turn Back Time

Description

Inna 是一位狂热的登山爱好者。她正在游览一系列由 nn 座山峰组成的山脉,这些山峰当前的高度分别为 h1,h2,,hnh_1, h_2, \ldots, h_n

在一家附近的商店里,Inna 发现了一本书,书中提到在过去某个时期,这些山峰的高度依次为 p1,p2,,pnp_1, p_2, \ldots, p_n。然而,这本书的年代无从考证。

书中还描述了一个山峰侵蚀的模型:每年,根据天气情况会确定一个特定的高度阈值 xx。然后,所有当前高度不低于 xx 的山峰都会恰好降低 11 个单位高度。不同年份的 xx 值可以不同。

Inna 很好奇这本书究竟有多古老,以及这个侵蚀模型是否合理。请帮助她计算出山峰从高度 p1,p2,,pnp_1, p_2, \ldots, p_n 侵蚀到当前高度 h1,h2,,hnh_1, h_2, \ldots, h_n 所需的最少年份数,或者判断该模型下这种情况不可能发生。

Input Format

每个测试包含多个测试用例。第一行包含测试用例数量 tt1t1041 \le t \le 10^4)。接下来是各测试用例的描述。

每个测试用例的第一行包含一个整数 nn,表示山峰的数量(1n1051 \le n \le 10^5)。

第二行包含 nn 个整数 h1,h2,,hnh_1, h_2, \ldots, h_n,表示山峰当前的高度(1hi1061 \le h_i \le 10^6)。

第三行包含 nn 个整数 p1,p2,,pnp_1, p_2, \ldots, p_n,表示山峰过去的高度(1pi1061 \le p_i \le 10^6)。

保证所有测试用例的 nn 之和不超过 10510^5

Output Format

对于每个测试用例,输出山峰从高度 p1,p2,,pnp_1, p_2, \ldots, p_n 侵蚀到 h1,h2,,hnh_1, h_2, \ldots, h_n 所需的最少年份数。如果该模型下这种情况不可能发生,则输出 1-1

4
4
3 2 4 2
5 3 6 2
1
10
100000
5
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
3
1 4 6
4 1 8
2
99990
0
-1

Hint

在第一个测试用例中,山峰高度从 (5,3,6,2)(5, 3, 6, 2) 变为 (3,2,4,2)(3, 2, 4, 2) 最少需要两年:

  • 假设第一年的 x=4x = 4,侵蚀后的高度为 (4,3,5,2)(4, 3, 5, 2)
  • 假设第二年的 x=3x = 3,侵蚀后的高度为 (3,2,4,2)(3, 2, 4, 2)