汤姆与杰瑞的追逐战
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背景

这一天,杰瑞又在汤姆的碗里偷奶酪。汤姆气得追了上去,杰瑞哧溜一下钻进了墙上的环形通风管道。
管道里一共有 n 个格子,排成一个圆圈。 汤姆堵在其中一个格子,杰瑞躲在另一个格子里,两者相距不远。
杰瑞心里偷笑:“嘻嘻,这管道窄是窄,但我能往前往后跑,大不了原地不动气死你。” 不过汤姆也不是吃素的,他早就数过:杰瑞今天已经跑了一整天,最多只能再移动 k步(原地转圈不算步数)。
每一秒的流程如下:
- 杰瑞先动:可以向左、向右一格,或不动。 (但整场游戏总移动次数不能超过 k 次)
- 汤姆看到杰瑞的动作后,立刻决定自己向左、向右一格,或不动。
- 如果汤姆和杰瑞到了同一个格子,汤姆一把按住杰瑞,游戏结束。
汤姆想尽快抓住杰瑞,杰瑞想尽量晚被抓。 两人都是老对手了,每一步都算得清清楚楚。
题目描述
给定 n,x1,x2,k:
- n:环形管道格子数
- x1:汤姆(猫)的初始位置
- x2:杰瑞(老鼠)的初始位置
- k:杰瑞最多还能移动的总步数(相邻移动算 1 步,停留不算)
双方最优策略下,求汤姆抓住杰瑞所需的秒数。
Format
输入格式
第一行一个整数 t(1≤t≤104),表示测试用例数。
接下来 t 行,每行四个整数 n,x1,x2,k:
- 2≤n≤108
- 1≤x1,x2≤n
- x1≠x2
- 0≤k≤108
输出格式
对于每个测试用例,输出一行一个整数,表示抓住所需的最少秒数(在杰瑞抵抗最大的情况下)。
样例
4
2 1 2 0
4 3 2 1
4 2 3 1
16 8 4 2
1
2
2
6
提示(趣味版)
- 样例1:杰瑞已经累得一步都动不了,汤姆直接伸手就抓住了。
- 样例2:杰瑞先挪一步到1,汤姆跳到2;第二秒杰瑞动不了,汤姆从2跳到1抓住。
- 样例3:类似剧情,需要2秒。
- 样例4:两人在环形管道里你追我闪,杰瑞用尽2步拖延,最终汤姆在第6秒得手。
Limitation
1s, 1024KiB for each test case.