Профессор Натан Матанович просто одержим математикой. Он зачем-то стал
выписывать на доске по порядку все целые положительные числа, начиная с единицы.
После того, как на доске появляется очередное число
a, профессор соединяет его
отрезками со всеми написанными ранее числами
b такими, что выполняется хотя бы одно из двух условий:
- b + a · a ≡ 0 (mod k),
- a + b · b ≡ 0 (mod k),
где
k — некоторый заданный параметр.
И никто не смог уговорить его прекратить это бессмысленное занятие.
Он сказал, что остановится лишь тогда, когда в графе чисел на доске появится
цикл. Но когда это произойдёт и произойдёт ли вообще, известно только
ему одному. Помогите его коллегам определить, после какого числа профессор
остановится.
Исходные данные
В единственной строке дано целое число k (1 ≤ k ≤ 100000).
Результат
Если в графе на доске рано или поздно появится цикл, выведите число, после выписывания
которого это произойдёт. Если же цикл в таком графе не появится никогда, выведите −1.
Пример
исходные данные | результат |
---|
2
| 5
|
Замечания
В примере после того, как профессор выписал все числа от 1 до 4, граф содержит рёбра
(1, 3) и (2, 4). Написав число 5, профессор соединяет его отрезками с числами 1 и 3,
таким образом, в графе появляется цикл 1-5-3-1.
Автор задачи: Павел Егоров
Источник задачи: Открытое личное первенство УрГУ 2009 (28 февраля 2009)