#abc270g. [abc270_g]Sequence in mod P

[abc270_g]Sequence in mod P

問題文

次の漸化式で定められる数列 X=(X0,X1,ldots)X=(X_0,X_1,\\ldots) があります。

$X_i = \\left\\{ \\begin{array}{ll} S & (i = 0)\\\\ (A X_{i-1}+B) \\bmod P & (i \\geq 1) \\end{array} \\right.$

Xi=GX_i=G となる ii が存在するか判定し、存在するならばそのような最小の ii を求めてください。
ここで、xbmodyx \\bmod y は、xxyy で割ったあまり(最小非負剰余)を表すものとします。

11 ファイルにつき TT 個のテストケースが与えられます。

制約

  • 1leqTleq1001 \\leq T \\leq 100
  • 2leqPleq1092 \\leq P \\leq 10^9
  • PP は素数
  • 0leqA,B,S,G<P0\\leq A,B,S,G < P
  • 入力に含まれる値は全て整数である

入力

入力は以下の形式で標準入力から与えられる。

TT mathrmcase1\\mathrm{case}_1 mathrmcase2\\mathrm{case}_2 vdots\\vdots mathrmcaseT\\mathrm{case}_T

各テストケースは以下の形式で与えられる。

PP AA BB SS GG

出力

TT 行出力せよ。
tt 行目には、mathrmcaset\\mathrm{case}_t について、Xi=GX_i=G となる最小の ii を出力せよ。そのような ii が存在しないならかわりに -1 を出力せよ。


入力例 1

3
5 2 1 1 0
5 2 2 3 0
11 1 1 0 10

出力例 1

3
-1
10

11 番目のケースについて、X=(1,3,2,0,ldots)X=(1,3,2,0,\\ldots) であることから、Xi=0X_i=0 となる最小の ii33 です。
22 番目のケースについて、X=(3,3,3,3,ldots)X=(3,3,3,3,\\ldots) であることから、Xi=0X_i=0 となる ii は存在しません。