#P6616. 环 Rings

环 Rings

题目背景

一九二九不出手,三九四九冰上走,五九六九隔河看杨柳;

七九河开,八九雁来,九九加一九,耕牛遍地走。

「九」自古以来就是一个奇妙的数字,而你今天要解决的问题,也与「九」有关。

题目描述

你有一个 nn 连环,和你熟知的九连环有着相同的结构。

这是一个九连环

上图是一个九连环。

顾名思义,nn 连环有一个长长的横梁,上面挂着 nn彼此影响 的环。

我们给这 nn 个环编号,其中最靠横梁头部的环为第 11 个环,其次为第 22 个环,以此类推……最靠横梁尾部的环为第 nn 个环;

定义 fif_i 表示第 ii 个环的状态,其中 fi=1f_i = 1 表示这个环在横梁上,fi=0f_i = 0 表示这个环不在横梁上;

定义 拆装一个环 为使环的状态 取反,即状态从 11 变成 00 或从 00 变成 11

这些环的合法拆装规则如下:

  1. 11 个环随时可以单独拆装;
  2. k+1k+1 个环可以单独拆装,当且仅当 fk=1f_k=1i<k\forall i < k,都有 fi=0f_i = 0
  3. f1=f2f_1 = f_2,则第 1,21,2 两个环可以一起拆装。

现在你需要解决的问题是:已知一个 nn 连环的初始状态,请你求出拆除这个 nn 连环的最少拆装步数。

输入格式

本题数据量较大,故采取 特殊 输入方式。

第一行一个正整数 nn

第二行一个正整数 mm

接下来 mm 行输入描述了初始状态:

i+2i + 2 行有两个整数 leni,stilen_{i}, st_{i},表示往初始的 nn 连环的尾部连续添加 lenilen_{i} 个状态为 stist_{i} 的环。

输出格式

一行共一个整数,表示从拆下这个 nn 连环所需要的最少拆装次数。

由于答案可能很大,你只需要输出答案对 12012012011201201201 取模后的结果。

4
3
1 1
1 0
2 1

7
15
4
5 1
2 1
4 0
4 1

15424
3
3
1 1
1 0
1 1
5

提示

本题采用 捆绑测试,开启 O2优化

Subtask 1 (10 pts):\text{Subtask 1 (10 pts)}: 保证 1n201 \le n \le 20

Subtask 2 (15 pts):\text{Subtask 2 (15 pts)}: 保证 1n10001 \le n\le 1000

Subtask 3 (15 pts):\text{Subtask 3 (15 pts)}: 保证初始状态中 只有 1111

Subtask 4 (30 pts):\text{Subtask 4 (30 pts)}: 保证 1n1071 \le n \le 10^7

Subtask 5 (30 pts):\text{Subtask 5 (30 pts)}: 没有特殊限制。

对于所有数据,满足 1n10181 \le n \le 10^{18}1m1051 \le m \le 10^5sti{0,1}st_{i} \in \{0, 1\}leni1len_{i} \ge 1

数据保证 i=1mleni=n\sum\limits_{i=1}^m len_{i} = n


样例 #1 解释

样例描述的是 44 连环,初始状态为 1101

用最少合法拆装次数完成的方法如下:

1. 1101 -> 1100
2. 1100 -> 0100
3. 0100 -> 0111
4. 0111 -> 0110
5. 0110 -> 0010
6. 0010 -> 0011
7. 0011 -> 0000

77 步。


题外话

本题中 nn 连环的第 33 条拆装规则,在大部分的九连环玩法说明中都没有提到,但它确实是一个真实可行的操作呢!