#include <cstdio> #include <cstdlib> #include <iostream> #include <fstream> #include <sstream> #include <set> #include <map> #include <vector> #include <list> #include <algorithm> #include <cstring> #include <cmath> #include <string> #include <queue> #include <bitset> //UWAGA - w czasie kompilacji musi byc znany rozmiar wektora - nie mozna go zmienic #include <cassert> #include <iomanip> //do setprecision #include <ctime> #include <complex> using namespace std; #define FOR(i,b,e) for(int i=(b);i<(e);++i) #define FORQ(i,b,e) for(int i=(b);i<=(e);++i) #define FORD(i,b,e) for(int i=(b)-1;i>=(e);--i) #define REP(x, n) for(int x = 0; x < (n); ++x) #define ST first #define ND second #define PB push_back #define MP make_pair #define LL long long #define ULL unsigned LL #define LD long double const double pi = 3.141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592307816406286208998628034825342; #define MR 500010 vector < int > g[MR]; char done[MR]; int topoSort[MR]; int wsk; void dfsSCC(int nr) { done[nr] = 1; REP(i,(int)g[nr].size()) if(!done[g[nr][i]]) dfsSCC(g[nr][i]); topoSort[wsk++] = nr; } int sCC, ktoraSCC[MR], ileSCC[MR]; void findSCC(int nr) { ktoraSCC[nr] = sCC; REP(i,(int)g[nr].size()) if(!ktoraSCC[g[nr][i]]) findSCC(g[nr][i]); } bool found; vector < int > S; list < int > cykl; list < int > :: iterator head, posCykl[MR]; bool wCyklu[MR]; vector < int > res; void findFirst(int nr) { if(found) return; done[nr] = 1; S.push_back(nr); REP(i,(int)g[nr].size()) if(!done[g[nr][i]]) findFirst(g[nr][i]); else if(done[g[nr][i]] == 1 && !found) { // przygotuj pierwszy cykl found = 1; FORD(j,(int)S.size(),0) { cykl.push_front(S[j]); if(S[j] == g[nr][i]) break; } head = cykl.begin(); for(list<int> :: iterator it = cykl.begin(); it != cykl.end(); it++) { posCykl[*it] = it; wCyklu[*it] = 1; } } S.pop_back(); done[nr] = 2; } void remove(list <int> :: iterator it) { if(it == head) head++; cykl.erase(it); } list < int > :: iterator next(list <int> :: iterator it) { //assert(it != cykl.end()); it++; if(it == cykl.end()) it = head; return it; } void wycieciwuj(int nr) { REP(i,(int)g[nr].size()) if(wCyklu[g[nr][i]]) { // usun wszystkie nastepniki nr az do g[nr][i] list<int> :: iterator pom = posCykl[nr]; list<int> :: iterator nast = next(pom); while(!cykl.empty()) { if(*nast == g[nr][i]) break; pom = next(nast); wCyklu[*nast] = 0; remove(nast); nast = pom; } } } int gdzieNaCykl[MR]; bool removed[MR]; int nextNaCyklu[MR]; int initialPos[MR]; int originalNext[MR]; int lengthC; void szamajCykl(int p, int k) { if(cykl.empty()) return; vector < int > V; int firstToRemove; if(!removed[p]) firstToRemove = *next(posCykl[p]); else firstToRemove = p; // jesli nastepnik zostal usuniety, wez jego nastepnika itd while(removed[firstToRemove]) { V.PB(firstToRemove); firstToRemove = nextNaCyklu[firstToRemove]; } while(!V.empty()) { nextNaCyklu[V.back()] = firstToRemove; V.pop_back(); } int firstToSave = k; // jesli nastepnik zostal usuniety, wez jego nastepnika itd while(removed[firstToSave]) { V.PB(firstToSave); firstToSave = nextNaCyklu[firstToSave]; } while(!V.empty()) { nextNaCyklu[V.back()] = firstToSave; V.pop_back(); } if(firstToRemove == firstToSave) { // trzeba rozpatrzec 2 przypadki int start1 = initialPos[originalNext[p]], start2 = initialPos[firstToRemove]; if(start2 < start1) start2 += lengthC; int end1 = initialPos[k], end2 = initialPos[firstToSave]; if(end2 < end1) end2 += lengthC; // gdy koniec pokonal wieksza droge niz poczatek usun wszystko, wpp nie usuwaj nic if(end2-end1 > start2-start1) cykl.clear(); return; } list<int> :: iterator it = posCykl[firstToRemove]; list<int> :: iterator pom; while(!cykl.empty()) { if(*it == firstToSave) break; pom = next(it); //wCyklu[*it] = 0; - nie usuwaj statusu, ze jest w cyklu nextNaCyklu[*it] = *pom; // kolejny nastepnik na cyklu removed[*it] = 1; remove(it); it = pom; } } void dfs(int nr) { done[nr] = 1; S.PB(nr); REP(i,(int)g[nr].size()) { if(wCyklu[g[nr][i]]) szamajCykl(S.front(), g[nr][i]); else if(!done[g[nr][i]]) dfs(g[nr][i]); else if(done[g[nr][i]] == 1) { // mamy kolejny cykl cykl.clear(); } else if(gdzieNaCykl[g[nr][i]] != -1) // przetworzony wierzcholek, ktory dochodzi do cyklu szamajCykl(S.front(), gdzieNaCykl[g[nr][i]]); // propaguj informacje o tym gdzie sie trafia w cykl if(gdzieNaCykl[nr] == -1) gdzieNaCykl[nr] = gdzieNaCykl[g[nr][i]]; } S.pop_back(); done[nr] = 2; } bool go(int n) { REP(i,n) if(!done[i]) dfsSCC(i); REP(i,n) if(!ktoraSCC[topoSort[i]]) { sCC++; findSCC(topoSort[i]); } // spr czy jest dokladnie jedna SCC o licznosci > 1 REP(i,n) ileSCC[ktoraSCC[i]]++; int pom = 0; FORQ(i,1,sCC) if(ileSCC[i] > 1) pom++; if(!pom) return 0; // nie ma ani jednego cyklu if(pom == 1) { // jest ok int superCykl; FORQ(i,1,sCC) if(ileSCC[i] > 1) { superCykl = i; break; } REP(i,n) done[i] = 0; REP(i,n) if(ktoraSCC[i] == superCykl) { findFirst(i); break; } // pozbadz sie cieciw REP(i,n) if(wCyklu[i]) wycieciwuj(i); lengthC = cykl.size(); // wyznacz pozycje int pom1 = 0; for(list<int> :: iterator it = cykl.begin(); it != cykl.end(); it++) { initialPos[*it] = pom1++; originalNext[*it] = *next(it); } // jedz dfsy z kazdego wierzcholka cyklu REP(i,n) { done[i] = 0; gdzieNaCykl[i] = -1; } // ustaw pozycje gdzieNaCyklu dla cyklu for(list<int> :: iterator it = cykl.begin(); it != cykl.end(); it++) gdzieNaCykl[*it] = *it; list < int > cykl1 = cykl; for(list<int> :: iterator it = cykl1.begin(); it != cykl1.end(); it++) dfs(*it); } return 1; } int main() { int n, m; scanf("%d%d", &n, &m); REP(i,m) { int a, b; scanf("%d%d", &a, &b);a--;b--; g[a].PB(b); } if(!go(n)) { printf("NIE\n"); } else { for(list < int > :: iterator it = cykl.begin(); it != cykl.end(); it++) res.PB(*it); sort(res.begin(), res.end()); printf("%d\n", res.size()); REP(i,(int)res.size()) printf("%d ", res[i]+1); printf("\n"); } return 0; }
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 | #include <cstdio> #include <cstdlib> #include <iostream> #include <fstream> #include <sstream> #include <set> #include <map> #include <vector> #include <list> #include <algorithm> #include <cstring> #include <cmath> #include <string> #include <queue> #include <bitset> //UWAGA - w czasie kompilacji musi byc znany rozmiar wektora - nie mozna go zmienic #include <cassert> #include <iomanip> //do setprecision #include <ctime> #include <complex> using namespace std; #define FOR(i,b,e) for(int i=(b);i<(e);++i) #define FORQ(i,b,e) for(int i=(b);i<=(e);++i) #define FORD(i,b,e) for(int i=(b)-1;i>=(e);--i) #define REP(x, n) for(int x = 0; x < (n); ++x) #define ST first #define ND second #define PB push_back #define MP make_pair #define LL long long #define ULL unsigned LL #define LD long double const double pi = 3.141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592307816406286208998628034825342; #define MR 500010 vector < int > g[MR]; char done[MR]; int topoSort[MR]; int wsk; void dfsSCC(int nr) { done[nr] = 1; REP(i,(int)g[nr].size()) if(!done[g[nr][i]]) dfsSCC(g[nr][i]); topoSort[wsk++] = nr; } int sCC, ktoraSCC[MR], ileSCC[MR]; void findSCC(int nr) { ktoraSCC[nr] = sCC; REP(i,(int)g[nr].size()) if(!ktoraSCC[g[nr][i]]) findSCC(g[nr][i]); } bool found; vector < int > S; list < int > cykl; list < int > :: iterator head, posCykl[MR]; bool wCyklu[MR]; vector < int > res; void findFirst(int nr) { if(found) return; done[nr] = 1; S.push_back(nr); REP(i,(int)g[nr].size()) if(!done[g[nr][i]]) findFirst(g[nr][i]); else if(done[g[nr][i]] == 1 && !found) { // przygotuj pierwszy cykl found = 1; FORD(j,(int)S.size(),0) { cykl.push_front(S[j]); if(S[j] == g[nr][i]) break; } head = cykl.begin(); for(list<int> :: iterator it = cykl.begin(); it != cykl.end(); it++) { posCykl[*it] = it; wCyklu[*it] = 1; } } S.pop_back(); done[nr] = 2; } void remove(list <int> :: iterator it) { if(it == head) head++; cykl.erase(it); } list < int > :: iterator next(list <int> :: iterator it) { //assert(it != cykl.end()); it++; if(it == cykl.end()) it = head; return it; } void wycieciwuj(int nr) { REP(i,(int)g[nr].size()) if(wCyklu[g[nr][i]]) { // usun wszystkie nastepniki nr az do g[nr][i] list<int> :: iterator pom = posCykl[nr]; list<int> :: iterator nast = next(pom); while(!cykl.empty()) { if(*nast == g[nr][i]) break; pom = next(nast); wCyklu[*nast] = 0; remove(nast); nast = pom; } } } int gdzieNaCykl[MR]; bool removed[MR]; int nextNaCyklu[MR]; int initialPos[MR]; int originalNext[MR]; int lengthC; void szamajCykl(int p, int k) { if(cykl.empty()) return; vector < int > V; int firstToRemove; if(!removed[p]) firstToRemove = *next(posCykl[p]); else firstToRemove = p; // jesli nastepnik zostal usuniety, wez jego nastepnika itd while(removed[firstToRemove]) { V.PB(firstToRemove); firstToRemove = nextNaCyklu[firstToRemove]; } while(!V.empty()) { nextNaCyklu[V.back()] = firstToRemove; V.pop_back(); } int firstToSave = k; // jesli nastepnik zostal usuniety, wez jego nastepnika itd while(removed[firstToSave]) { V.PB(firstToSave); firstToSave = nextNaCyklu[firstToSave]; } while(!V.empty()) { nextNaCyklu[V.back()] = firstToSave; V.pop_back(); } if(firstToRemove == firstToSave) { // trzeba rozpatrzec 2 przypadki int start1 = initialPos[originalNext[p]], start2 = initialPos[firstToRemove]; if(start2 < start1) start2 += lengthC; int end1 = initialPos[k], end2 = initialPos[firstToSave]; if(end2 < end1) end2 += lengthC; // gdy koniec pokonal wieksza droge niz poczatek usun wszystko, wpp nie usuwaj nic if(end2-end1 > start2-start1) cykl.clear(); return; } list<int> :: iterator it = posCykl[firstToRemove]; list<int> :: iterator pom; while(!cykl.empty()) { if(*it == firstToSave) break; pom = next(it); //wCyklu[*it] = 0; - nie usuwaj statusu, ze jest w cyklu nextNaCyklu[*it] = *pom; // kolejny nastepnik na cyklu removed[*it] = 1; remove(it); it = pom; } } void dfs(int nr) { done[nr] = 1; S.PB(nr); REP(i,(int)g[nr].size()) { if(wCyklu[g[nr][i]]) szamajCykl(S.front(), g[nr][i]); else if(!done[g[nr][i]]) dfs(g[nr][i]); else if(done[g[nr][i]] == 1) { // mamy kolejny cykl cykl.clear(); } else if(gdzieNaCykl[g[nr][i]] != -1) // przetworzony wierzcholek, ktory dochodzi do cyklu szamajCykl(S.front(), gdzieNaCykl[g[nr][i]]); // propaguj informacje o tym gdzie sie trafia w cykl if(gdzieNaCykl[nr] == -1) gdzieNaCykl[nr] = gdzieNaCykl[g[nr][i]]; } S.pop_back(); done[nr] = 2; } bool go(int n) { REP(i,n) if(!done[i]) dfsSCC(i); REP(i,n) if(!ktoraSCC[topoSort[i]]) { sCC++; findSCC(topoSort[i]); } // spr czy jest dokladnie jedna SCC o licznosci > 1 REP(i,n) ileSCC[ktoraSCC[i]]++; int pom = 0; FORQ(i,1,sCC) if(ileSCC[i] > 1) pom++; if(!pom) return 0; // nie ma ani jednego cyklu if(pom == 1) { // jest ok int superCykl; FORQ(i,1,sCC) if(ileSCC[i] > 1) { superCykl = i; break; } REP(i,n) done[i] = 0; REP(i,n) if(ktoraSCC[i] == superCykl) { findFirst(i); break; } // pozbadz sie cieciw REP(i,n) if(wCyklu[i]) wycieciwuj(i); lengthC = cykl.size(); // wyznacz pozycje int pom1 = 0; for(list<int> :: iterator it = cykl.begin(); it != cykl.end(); it++) { initialPos[*it] = pom1++; originalNext[*it] = *next(it); } // jedz dfsy z kazdego wierzcholka cyklu REP(i,n) { done[i] = 0; gdzieNaCykl[i] = -1; } // ustaw pozycje gdzieNaCyklu dla cyklu for(list<int> :: iterator it = cykl.begin(); it != cykl.end(); it++) gdzieNaCykl[*it] = *it; list < int > cykl1 = cykl; for(list<int> :: iterator it = cykl1.begin(); it != cykl1.end(); it++) dfs(*it); } return 1; } int main() { int n, m; scanf("%d%d", &n, &m); REP(i,m) { int a, b; scanf("%d%d", &a, &b);a--;b--; g[a].PB(b); } if(!go(n)) { printf("NIE\n"); } else { for(list < int > :: iterator it = cykl.begin(); it != cykl.end(); it++) res.PB(*it); sort(res.begin(), res.end()); printf("%d\n", res.size()); REP(i,(int)res.size()) printf("%d ", res[i]+1); printf("\n"); } return 0; } |