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#13694. Pictionary

الإحصائيات

在宇宙中一个尚未被发现的角落,有一个完全由数学家居住的国家。在这个国家里,总共有 $N$ 位数学家,有趣的是,每位数学家都住在自己独立的城市里。同样有趣的是,起初没有任何两个城市之间有道路相连,因为数学家们可以通过网络或审阅学术论文来进行交流。自然地,这些城市被用 $1$ 到 $N$ 的数字进行了编号。

生活原本是完美的,直到有一位数学家决定在智能手机上写一篇学术论文。智能手机将“显而易见的”(self-evident)这个词自动纠正为了“Pictionary”(画图猜词游戏),而论文也就这样发表了。不久之后,整个国家都发现了 Pictionary 游戏,并希望聚在一起玩,于是城市之间道路的建设工作很快就开始了。

道路建设总共将持续 $M$ 天,具体日程如下:

  • 在第一天,在所有最大公约数为 $M$ 的城市对之间修建道路。
  • 在第二天,在所有最大公约数为 $M-1$ 的城市对之间修建道路。
  • 依此类推,直到第 $M$ 天,在所有互质(最大公约数为 $1$)的城市对之间修建道路。

更正式地,在第 $i$ 天,如果 $\gcd(a, b) = M - i + 1$,则在城市 $a$ 和 $b$ 之间修建道路。

由于数学家们正忙于建设工作,他们请求你帮助他们确定:对于给定的某对数学家,最少需要过去多少天,他们才能聚在一起玩 Pictionary 游戏。

输入格式

输入的第一行包含三个正整数 $N$、$M$ 和 $Q$($1 \le N, Q \le 100\,000$,$1 \le M \le N$),分别表示城市的数量、修建道路所需的总天数以及询问的数量。

接下来的 $Q$ 行,每行包含两个不同的正整数 $A$ 和 $B$($1 \le A, B \le N$),表示想要知道最少需要多少天才能聚在一起玩 Pictionary 游戏的两位数学家所在的城市。

输出格式

输出共 $Q$ 行。第 $i$ 行应包含第 $i$ 个询问中两位数学家能够聚在一起玩 Pictionary 游戏所需的最少天数。

子任务

在占总分 40% 的测试数据中,满足 $N \le 1000$,$Q \le 100\,000$。

样例

输入样例 1

8 3 3
2 5
3 6
4 8

输出样例 1

3
1
2

输入样例 2

25 6 1
20 9

输出样例 2

4

输入样例 3

9999 2222 2
1025 2405
3154 8949

输出样例 3

1980
2160

说明

样例 1 解释:

  • 在第一天,修建了道路 $(3, 6)$。因此第二个询问的答案是 $1$。
  • 在第二天,修建了道路 $(2, 4)$、$(2, 6)$、$(2, 8)$、$(4, 6)$ 和 $(6, 8)$。此时城市 $4$ 和 $8$ 连通了(可以通过城市 $6$ 从一个城市到达另一个城市)。
  • 在第三天,修建了互质城市之间的道路,因此城市 $2$ 和 $5$ 连通了。

样例 2 解释:

  • 在第二天,修建了道路 $(20, 15)$;在第四天,修建了道路 $(15, 9)$。在第四天之后,城市 $20$ 和 $9$ 通过城市 $15$ 连通。

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#1870EditorialOpenNew Editorial for Problem #13694trandkhoa2026-06-04 00:59:41View

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