CF2084G2 Wish Upon a Satellite (Hard Version)

这是该问题的困难版本。与简单版本的区别在于，本版本中 $t \le 10^4$、$n \le 5 \times 10^5$ 且所有测试用例的 $n$ 之和不超过 $5\times 10^5$。只有当你解决了该问题的所有版本时才能进行 hack。 对于一个长度为 $k$ 的非空序列 $c$，定义 $f(c)$ 如下： - Turtle 和 Piggy 正在一个序列上玩游戏。他们被给定序列 $c_1, c_2, \ldots, c_k$，由 Turtle 先手。Turtle 和 Piggy 轮流进行操作（Turtle 第一步，Piggy 第二步，Turtle 第三步，依此类推）。 - 游戏规则如下： - 设当前序列长度为 $m$。如果 $m = 1$，游戏结束。 - 如果游戏未结束且轮到 Turtle，Turtle 必须选择一个整数 $i$（$1 \le i \le m - 1$），将 $c_i$ 设为 $\min(c_i, c_{i + 1})$，并删除 $c_{i + 1}$。 - 如果游戏未结束且轮到 Piggy，Piggy 必须选择一个整数 $i$（$1 \le i \le m - 1$），将 $c_i$ 设为 $\max(c_i, c_{i + 1})$，并删除 $c_{i + 1}$。 - Turtle 希望最终 $c_1$ 的值最大化，而 Piggy 希望最终 $c_1$ 的值最小化。 - $f(c)$ 表示双方都采取最优策略时，最终 $c_1$ 的值。 对于一个长度为 $n$ 的排列 $p$ $^{\text{∗}}$，Turtle 定义该排列的美观度为 $\sum\limits_{i = 1}^n \sum\limits_{j = i}^n f([p_i, p_{i + 1}, \ldots, p_j])$（即所有 $p$ 的非空子段 $^{\text{†}}$ $c$ 的 $f(c)$ 之和）。 Piggy 给 Turtle 一个长度为 $n$ 的排列 $a$，其中部分元素缺失（用 $0$ 表示）。 Turtle 请你确定一个排列 $b$，满足以下条件： - $b$ 可以通过填充 $a$ 中缺失的元素得到（即对于所有 $1 \le i \le n$，如果 $a_i \ne 0$，则 $b_i = a_i$）。 - 排列 $b$ 的美观度最大化。 为了方便，你只需要找到这样的排列 $b$ 的最大美观度。 $^{\text{∗}}$ 长度为 $n$ 的排列是指由 $1$ 到 $n$ 的 $n$ 个不同整数按任意顺序组成的数组。例如，$[2,3,1,5,4]$ 是一个排列，但 $[1,2,2]$ 不是排列（因为 $2$ 在数组中出现了两次），$[1,3,4]$ 也不是排列（因为 $n=3$ 但数组中包含 $4$）。 $^{\text{†}}$ 序列 $a$ 是序列 $b$ 的子段，当且仅当 $a$ 可以通过从 $b$ 的开头和结尾删除若干（可能为零或全部）元素得到。

每个测试包含多个测试用例。第一行包含测试用例的数量 $t$（$1 \le t \le 10^4$）。接下来是每个测试用例的描述。 每个测试用例的第一行包含一个整数 $n$（$1 \le n \le 5\times 10^5$）。 第二行包含 $n$ 个整数 $a_1, a_2, \ldots, a_n$（$0 \le a_i \le n$）。保证 $a$ 中非 $0$ 的元素互不相同。 保证所有测试用例的 $n$ 之和不超过 $5\times 10^5$。

对于每个测试用例，输出一个整数——排列 $b$ 的最大美观度。

- 在第一个测试用例中，美观度最大的排列 $b$ 是 $[1, 2]$。$[1, 2]$ 的美观度为 $4$，因为 $f([1]) + f([2]) + f([1, 2]) = 1 + 2 + 1 = 4$。如果 $c = [1, 2]$，则 $f(c) = 1$，因为 Turtle 只能选择 $i = 1$，并将 $c_1$ 设为 $\min(c_1, c_2) = 1$。 - 在第二个测试用例中，美观度最大的排列之一是 $[3, 2, 1]$。$[3, 2, 1]$ 的美观度为 $12$，因为 $f([3]) + f([2]) + f([1]) + f([3, 2]) + f([2, 1]) + f([3, 2, 1]) = 3 + 2 + 1 + 2 + 1 + 3 = 12$。 - 在第三个测试用例中，美观度最大的排列之一是 $[2, 1, 3]$。 - 在第四个测试用例中，如果 $c = [3, 2, 4, 5, 1]$，则 $f(c) = 3$。一种可能的游戏过程如下： - Turtle 选择 $i = 3$，将 $c_3$ 设为 $\min(c_3, c_4) = 4$ 并删除 $c_4$。序列变为 $[3, 2, 4, 1]$。 - Piggy 选择 $i = 1$，将 $c_1$ 设为 $\max(c_1, c_2) = 3$ 并删除 $c_2$。序列变为 $[3, 4, 1]$。 - Turtle 选择 $i = 2$，将 $c_2$ 设为 $\min(c_2, c_3) = 1$ 并删除 $c_3$。序列变为 $[3, 1]$。 - Piggy 选择 $i = 1$，将 $c_1$ 设为 $\max(c_1, c_2) = 3$ 并删除 $c_2$。序列变为 $[3]$。 - 序列长度为 $1$，游戏结束。最终 $c_1$ 的值为 $3$。 - 在第五个测试用例中，美观度最大的排列之一是 $[1, 3, 2, 5, 6, 4, 7]$。 翻译由 DeepSeek V3 完成