CF2103B Binary Typewriter

题目描述

给定一个长度为 $n$ 的二进制字符串 $s$ 和一个带有两个按钮(0 和 1)的打字机。初始时,你的手指放在按钮 0 上。你可以执行以下两种操作: 1. 按下当前手指所在的按钮。这将打出该按钮上的字符。 2. 将手指移动到另一个按钮。如果手指在按钮 0 上,则移动到按钮 1,反之亦然。 二进制字符串的代价定义为输入整个字符串所需的最少操作次数。 在输入之前,你可以选择最多反转 $s$ 的一个子串 $^{\text{∗}}$。更正式地说,你可以选择两个下标 $1 \le l \le r \le n$,并将子串 $s_{l \ldots r}$ 反转,得到新字符串 $s_1s_2 \ldots s_{l-1}s_rs_{r-1} \ldots s_ls_{r+1} \ldots s_n$。 你的任务是找出在最多进行一次子串反转后,所有可能得到的字符串中的最小可能代价。 $^{\text{∗}}$ 字符串 $a$ 是字符串 $b$ 的子串,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)字符得到。

输入格式

每个测试包含多个测试用例。第一行输入测试用例数量 $t$($1 \le t \le 10^4$)。接下来是各测试用例的描述。 每个测试用例的第一行包含一个整数 $n$($1 \le n \le 2 \cdot 10^5$)——二进制字符串 $s$ 的长度。 每个测试用例的第二行包含一个二进制字符串 $s_1s_2 \ldots s_n$($s_i = \mathtt{0}$ 或 $s_i = \mathtt{1}$)——二进制字符串 $s$ 的字符。 保证所有测试用例的 $n$ 之和不超过 $2 \cdot 10^5$。

输出格式

对于每个测试用例,输出在最多进行一次子串反转后,字符串 $s$ 的最小代价。

说明/提示

在第一个测试用例中,我们可以选择不反转任何子串。我们可以执行操作 1 三次来输入 000。 在第二个测试用例中,我们可以选择不反转任何子串。我们可以执行操作 2 将手指移动到按钮 1,然后执行操作 1 三次来输入 111。 在第三个测试用例中,我们可以选择不反转任何子串。我们可以执行操作 1 输入 0,然后执行操作 2 将手指移动到按钮 1,最后执行操作 1 两次输入 11,最终以 4 次操作得到字符串 011。 在第四个测试用例中,我们可以反转子串 $s_{1 \ldots 3}$,得到字符串 001。我们可以执行操作 1 两次输入 00,然后执行操作 2 将手指移动到按钮 1,最后执行操作 1 一次输入 1,最终以 4 次操作得到字符串 001。 在第五个测试用例中,我们可以反转子串 $s_{2 \ldots 3}$,得到字符串 11001。该字符串的代价为 8,操作序列如下: - 执行操作 2 将手指移动到按钮 1。 - 执行操作 1 两次输入 11。 - 执行操作 2 将手指移动到按钮 0。 - 执行操作 1 两次输入 00。 - 执行操作 2 将手指移动到按钮 1。 - 执行操作 1 一次输入 1。 在第六个测试用例中,我们可以反转子串 $s_{5 \ldots 17}$,得到字符串 1101111011001001000。可以证明,输入该二进制字符串所需的最少操作次数为 29。 翻译由 DeepSeek V3 完成