质数取石子

成绩 0 开启时间 2013年01月16日 星期三 08:40
折扣 0.8 折扣时间 2013年01月16日 星期三 08:40
允许迟交 关闭时间 2013年01月16日 星期三 08:40
输入文件 stonegame.in 输出文件 stonegame.out

问题描述
DD 和 MM 正在玩取石子游戏。他们的游戏规则是这样的:桌上有若干石子,DD 先取,轮流取,每次必须取质数个。如果某一时刻某一方无法从桌上的石子中取质数个,比如说剩下 0 个或 1 个石子,那么他/她就输了。
DD 和 MM 都很聪明,不管哪方存在一个可以必胜的最优策略,他/她都会按照最优策略保证胜利。于是,DD 想知道,对于给定的桌面上的石子数,他究竟能不能取得胜利呢?

DD 确定会取得胜利时,他会说:“不管 MM 选择怎样的取石子策略,我都能保证至多 X 步以后就能取得胜利。”那么,最小的满足要求的 X 是多少呢?注意,不管是 DD 取一次石子还是 MM 取一次石子都应该被计算为“一步”。

输入格式
第一行有一个整数 N,表示这个输入文件中包含 N 个测试数据。
第二行开始,每行有一个测试数据,其中仅包含一个整数,表示桌面上的石子数。
输出格式
你需要对于每个输入文件中的 N 个测试数据输出相应的 N 行。
如果对于该种情形是 DD 一定取得胜利,那么输出最小的 X。否则该行输出 -1。
样例输入
3
8
9
16
样例输出
1
-1
3
样例说明
当桌上有 8 个石子时,先取的 DD 只需要取走 7 个石子剩下 1 个就可以在一步之后保证胜利,输出 1。
当桌上有 9 个石子时。若 DD 取走 2 个,MM 会取走 7 个,剩下 0 个,DD 输。若 DD 取走 3 个,MM 会取走 5 个,剩下 1 个,DD 输。DD 取走 5 个或者 7 个的情况同理可知。所以当桌上有 9 个石子时,不管 DD 怎么取,MM 都可以让 DD 输,输出 -1。

当桌上有 16 个石子时,DD 可以保证在 3 步以内取得胜利。可以证明,为了在 3 步内取得胜利,DD 第一步必须取 7 个石子。剩下 9 个石子之后,不管第二步 MM 怎么取,DD 取了第三步以后可以保证胜利,所以输出 3。

数据范围
输入文件中的数据数 N<=10。
每次桌上初始的石子数都不超过 20000。