C. Гипотеза Коллатца
ограничение по времени на тест
1 секунда
ограничение по памяти на тест
256 мегабайт
ввод
стандартный ввод
вывод
стандартный вывод

Недавно Ваня наткнулся на интересную гипотезу, являющуюся одной из нерешённых проблем математики. Она известна под названием «гипотеза Коллатца» и заключается в следующем:

«Выберем любое натуральное число $$$x$$$. Если оно чётное, то поделим его на 2 (получим $$$x / 2$$$), а если нечётное, то умножим на 3 и прибавим 1 (получим $$$3x + 1$$$). Над новым полученным числом ($$$x / 2$$$ или $$$3x + 1$$$) выполним те же самые действия. Продолжив выполнять данные действия, рано или поздно мы получим 1, вне зависимости от изначального числа $$$x$$$».

Ваня решил проверить данную гипотезу и попытаться найти контрпример для неё. Он перебрал много разных чисел, но каждый раз у него в итоге получалась 1. В какой-то момент Ваня устал и пошёл отдыхать, решив продолжить попытки опровержения гипотезы после небольшого перерыва. Но когда он снова вернулся к своим вычислениям, он обнаружил, что его младший брат пролил на бумаги с записями сок, и некоторые числа превратились в пятна. Ваня никогда не сдаётся, поэтому он решил попробовать восстановить числа, с которых начинал свои вычисления.

Ваня видит числа, с которых вычисления продолжаются, и по размеру пятна умеет вычислять, сколько именно чисел было пропущено в вычислениях. Причём он решил восстанавливать записи, исходя из предположения, что изначальное число было минимальным.

Зная количество размытых чисел $$$N$$$ и число $$$K$$$, с которого продолжаются вычисления, определите минимальное число, с которого Ваня мог начинать свои вычисления.

Примечание

Пусть, например, листок с одним из вычислений выглядит как на изображении ниже.

В таком случае Ваня определит по пятну, что пропущенных чисел $$$N = 2$$$, и увидит, что вычисления продолжаются с числа $$$K = 5$$$. Так как $$$N = 2$$$, он мог получить $$$K = 5$$$ одним из двух способов:
  • $$$20 \rightarrow 10 \rightarrow 5$$$ дважды разделив на 2
  • $$$3 \rightarrow 10 \rightarrow 5$$$ сначала умножив на 3 и прибавив 1, а потом разделив на 2
Минимальное начальное число  — 3.
  • Тест №1(задача C.1):  $$$N = 2, K = 7$$$;
  • Тест №2(задача C.2):  $$$N = 2, K = 32$$$;
  • Тест №3(задача C.3):  $$$N = 2, K = 112$$$;
  • Тест №4(задача C.4):  $$$N = 3, K = 11$$$;
  • Тест №5(задача C.5):  $$$N = 3, K = 47$$$;
  • Тест №6(задача C.6):  $$$N = 3, K = 512$$$;
  • Тест №7(задача C.7):  $$$N = 4, K = 26$$$;
  • Тест №8(задача C.8):  $$$N = 4, K = 215$$$;
  • Тест №9(задача C.9):  $$$N = 5, K = 100$$$;
  • Тест №10(задача C.10):  $$$N = 5, K = 1000$$$.