#include #include #include using namespace std; const long long INF = 4e18; struct Elevator { long long s, g; int id; }; // 距離 D0 を毎回 ceil(D/2) に置き換えて DG 以下にするための最小回数 long long get_f(long long D0, long long DG) { if (D0 <= DG) return 0; long long cnt = 0; long long D = D0; while (D > DG) { D = (D + 1) / 2; cnt++; } return cnt; } // 座標 S から G へ壁 W を使って移動する基本回数 long long get_C(long long S, long long G, long long W, bool is_right) { if (S == G) return 0; long long cnt = 0; long long X = S; if (is_right) { while (X < G) { long long F = (X + W) / 2; if (F >= G) { cnt++; break; } X = F; cnt++; } } else { while (X > G) { long long F = (X + W + 1) / 2; if (F <= G) { cnt++; break; } X = F; cnt++; } } return cnt; } void solve() { int n, m; cin >> n >> m; vector S(m), G(m); for (int i = 0; i < m; ++i) cin >> S[i]; for (int i = 0; i < m; ++i) cin >> G[i]; vector E(m); for (int i = 0; i < m; ++i) { E[i] = {S[i], G[i], i}; } // 初期位置でソート sort(E.begin(), E.end(), [](const Elevator& a, const Elevator& b) { if (a.s != b.s) return a.s < b.s; return a.g < b.g; }); // 到達不可能性のチェック bool possible = true; for (int i = 0; i < m - 1; ++i) { if (E[i].s < E[i+1].s && E[i].g >= E[i+1].g) possible = false; if (E[i].s == E[i+1].s && E[i].g > E[i+1].g) possible = false; if (E[i].s != E[i+1].s && E[i].g == E[i+1].g) possible = false; } if (!possible) { cout << -1 << "\n"; return; } // 単独での必要操作回数 C[i] の計算 vector C(m, 0); for (int i = 0; i < m; ++i) { if (E[i].s < E[i].g) { // 右へ移動 long long W = INF; if (i + 1 < m) { W = max(E[i+1].s, E[i+1].g); } C[i] = get_C(E[i].s, E[i].g, W, true); } else if (E[i].s > E[i].g) { // 左へ移動 long long W = -INF; if (i - 1 >= 0) { W = min(E[i-1].s, E[i-1].g); } C[i] = get_C(E[i].s, E[i].g, W, false); } } // DPで全体の最小操作回数を計算 // dp[i] : 左から i 個のエレベーター(0-indexedで0~i-1)までの合計操作回数の最小値 vector dp(m + 1, 0); dp[0] = 0; dp[1] = C[0]; for (int i = 1; i < m; ++i) { // 1. 直前の状態に自分の基本操作回数を足す(独立して動く場合) long long cost_single = dp[i] + C[i]; // 2. 左隣とのペアでの操作回数制約を考慮する long long req = get_f(E[i].s - E[i-1].s, E[i].g - E[i-1].g); long long cost_pair = dp[i-1] + req; dp[i+1] = max(cost_single, cost_pair); } cout << dp[m] << "\n"; } int main() { ios_base::sync_with_stdio(false); cin.tie(NULL); int q; if (cin >> q) { while (q--) solve(); } return 0; }