I - Supermarket RTA
問題文
ストーリー
東西に長いスーパーマーケットがあります。入口は北西の端に、出口は南東の端にあります。店内には棚がいくつかあり、それらは東西方向に一列に並んでいます。棚と壁、棚と棚の間の通路は非常に細く、ショッピングカートの方向転換が行えないため、通路の交点以外で進む方向を変えることはできません。
えぬ君はこれからこのスーパーマーケットで買い物をします。えぬ君はこの店の常連なので、欲しいものが置いてある場所を完璧に把握しています。このあと家に帰って見たいテレビがあるえぬ君は、スーパーマーケットに入店してから必要なものをすべて買って退店するまでの最短の移動距離を計算することにしました。
問題
$2N$ 頂点 $(3N-2)$ 辺の無向グラフがあります。辺には以下のように番号が振られています。
- $1 \le i \le N-1$ について、辺 $i$ は頂点 $i$ と頂点 $(i+1)$ を結んでいる。
- $1 \le i \le N-1$ について、辺 $(N-1+i)$ は頂点 $(N+i)$ と頂点 $(N+i+1)$ を結んでいる。
- $1 \le i \le N$ について、辺 $(2N-2+i)$ は頂点 $i$ と頂点 $(N+i)$ を結んでいる。
より具体的なグラフの構造については、以下の画像を参考にしてください。
このグラフ上で、 $K$ 本の辺 $A_{1},A_{2},\cdots A_{K}$ をすべて $1$ 回以上通って頂点 $1$ から $2N$ まで移動する(単純とは限らない)パスのうち、最も短いものの長さを求めてください。
制約
- 入力はすべて整数
- $2 \le N \le 10^{5}$
- $1 \le K \le 3N-2$
- $1 \le A_{i} \le 3N-2$
- $A_{i} < A_{j}\ (i<j)$
入力
入力は以下の形式で標準入力から与えられる。
$N$ $K$
$A_{1}$ $A_{2}$ $\cdots$ $A_{K}$
出力
答えを $1$ 行に出力せよ。
3 5
2 3 5 6 7
5
グラフは以下の図のようになります。
頂点 $1 \rightarrow 4 \rightarrow 5 \rightarrow 2 \rightarrow 3 \rightarrow 6$ の順に移動するのが最適で、長さは $5$ です。
2 4
1 2 3 4
6
グラフは以下のようになります。
例えば、頂点 $1 \rightarrow 2 \rightarrow 4 \rightarrow 3 \rightarrow 1 \rightarrow 2 \rightarrow 4$ のように移動すると、長さは $6$ になり、これは条件を満たす最も短い経路のひとつです。移動の途中で同じ頂点や辺を複数回訪れたり、頂点 $2N$ を経由したりしても構いません。