CF2189D2 Little String (Hard Version)
题目描述
这是该问题的困难版本。与简单版本不同的是,在本版本中,字符串 $s$ 可以包含字符 ?。
对于仅由字符 $0$ 和 $1$ 组成的字符串 $w_1w_2\ldots w_n$,我们定义 $f(w)$ 为数组 $[0, 1, \ldots, n-1]$ 所有排列 $p_1, p_2, \ldots, p_n$ 的个数,使得对于所有 $i$ 从 $1$ 到 $n$,均满足:
- 如果 $w_i = 1$,则存在 $1 \leq l \leq r \leq n$,使得 $\operatorname{mex}([p_l, p_{l+1}, \ldots, p_r]) = i$;
- 如果 $w_i = 0$,则不存在 $1 \leq l \leq r \leq n$,使得 $\operatorname{mex}([p_l, p_{l+1}, \ldots, p_r]) = i$。
现在给定一个长度为 $n$、由字符 $0$、$1$ 和 $?$ 组成的字符串 $s_1s_2\ldots s_n$,以及一个正整数 $c$。考虑所有可以通过将 $s$ 中的每个字符 $?$ 替换为 $0$ 或 $1$ 得到的字符串 $w$,请你找出所有这样字符串 $w$ 中,使得 $f(w)$ 不能被 $c$ 整除的最小 $f(w)$ 值。如果不存在这样的 $w$,则输出不存在。由于答案可能很大,请输出其模 $10^9+7$ 的结果。
$\text{∗}$ "Minimum excluded value"(最小未出现值,MEX)是指给定整数集合 $c_1, c_2, \ldots, c_k$ 中未出现的最小非负整数 $x$。
输入格式
每组测试数据包含多组测试用例。第一行包含测试用例数 $t$($1 \le t \le 10^4$)。测试用例的描述如下。
每个测试用例的第一行包含两个整数 $n$ 和 $c$($3 \leq n \leq 2 \times 10^5$,$1 \leq c \leq 10^9$),表示字符串的长度与限制函数值的整数。
第二行包含一个长度为 $n$、由字符 $0$、$1$、$?$ 组成的字符串 $s$。
保证所有测试用例中 $n$ 的总和不超过 $2 \times 10^5$。
输出格式
对于每个测试用例,如果存在可通过将 $s$ 中所有 $?$ 替换成 $0$ 或 $1$ 得到的字符串 $w$,并且 $f(w)$ 不能被 $c$ 整除,则输出所有这样的 $w$ 对应的最小 $f(w)$ 值。答案需要对 $10^9+7$ 取模。如果不存在,则输出 $-1$。
说明/提示
在第二个测试用例中,没有合适的字符串 $w$,因为所有 $f(w)$ 都能被 $1$ 整除。
在第三个测试用例中,只能取 $w=s$,此时 $f(w)=4$,正好有 $4$ 个满足条件的排列:
1. $p = [0, 2, 3, 1]$;
2. $p = [0, 3, 2, 1]$;
3. $p = [1, 2, 3, 0]$;
4. $p = [1, 3, 2, 0]$。
在第七个测试用例中,可以取字符串 $w = 10001$,此时 $f(w) = 12$。其中一个满足要求的排列是 $[0, 4, 3, 2, 1]$,而例如排列 $[0, 1, 2, 3, 4]$ 并不满足条件。可证明 $12$ 是所有不能被 $8$ 整除的 $f(w)$ 最小值。
由 ChatGPT 5 翻译