P14406 [JOISC 2015] 愉快的标志设计 / En-JOI-able Logo Design
题目描述
K 理事长计划为日本信息奥林匹克(JOI)选手设计一款支持用的周边商品的标志。某天,K 理事长想到,可以将字符 ‘J’、‘O’、‘I’ 按顺序排列组成一个环形标志。这个设计蕴含着希望 JOI 的参与者能够享受(enjoy)竞赛的寓意。
以下是对整数 $k \geq 0$ 定义的“级别 $k$ 的 JOI 序列”:
- 级别 0 的 JOI 序列是由 ‘J’、‘O’、‘I’ 中任意一个字符组成的长度为 1 的字符串。
- 级别 $k+1$ 的 JOI 序列是一个长度为 $4^{k+1}$ 的字符串,其结构如下:前 $4^k$ 个字符全部为 ‘J’,接下来的 $4^k$ 个字符全部为 ‘O’,再接下来的 $4^k$ 个字符全部为 ‘I’,最后的 $4^k$ 个字符构成一个级别 $k$ 的 JOI 序列。
现在,K 理事长手中有一张纸上写有 $4^K$ 个字符,这些字符呈环形排列,每个字符是 ‘J’、‘O’、‘I’ 中的一个。K 理事长希望通过修改其中一些字符,使得从某个字符开始按顺时针方向读取整个环形字符串时,能形成一个级别 $K$ 的 JOI 序列。在此过程中,他希望修改的字符数量尽可能少。
### 题目
给定一个长度为 $4^K$ 的字符串,该字符串呈环形排列。编写程序,求出从某个字符开始按顺时针方向读取整个字符串时,使其变为级别 $K$ 的 JOI 序列所需的最少修改字符数。
输入格式
从标准输入读取以下数据:
- 第 1 行包含一个整数 $K$,表示纸上有 $4^K$ 个字符呈环形排列。
- 第 2 行包含一个由字符 ‘J’、‘O’、‘I’ 组成的长度为 $4^K$ 的字符串,表示纸上环形排列的字符序列。
输出格式
在标准输出中,输出 K 理事长需要修改的最少字符数,占一行。
说明/提示
### 样例 1 解释
字符形成的环如下图所示:
:::align{center}

:::
以 J 为起点顺时针读取一周,形成的字符串为 JOII,这是一个级别为 1 的 JOI 列。K 理事长没必要替换字符,所以输出 0。
### 样例 2 解释
字符形成的环如下图所示,这里需要替换 7 个字符。
:::align{center}

:::
从画圈的字符开始读取这个字符环一周,得到 JJJJOOOOIIIIJOIJ 字符串,这是一个级别为 2 的 JOI 列,并且是替换次数最少的情况,因此输出 7。
### 数据范围
所有输入数据均满足以下条件:
- $1 \leq K \leq 10$。
### 子任务
#### 子任务 1 [30 分]
- $K \leq 5$。
#### 子任务 2 [70 分]
无额外限制。