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
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
/*	Arkadiusz Wróbel
 *
 *	Konkurs: Potyczki Algorytmiczne, runda 5B
 *	Zadanie: Kontrmanifestacja
 */
#include <cstdio>
#include <iostream>

#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <cstring>

#include <vector>
#include <set>
#include <map>
#include <list>
#include <queue>
#include <deque>

using namespace std;

typedef long long LL;
typedef unsigned long long ULL;
typedef pair<int, int> PII;

typedef vector<int> VI;
typedef vector<LL> VLL;
typedef vector<double> VD;
typedef vector<string> VS;
typedef vector<PII> VPII;
typedef vector<VI> VVI;

#define REP(I, N) for(int I = 0; I < (N); ++I)
#define FOR(I, M, N) for(int I = (M); I <= (N); ++I)
#define FORD(I, M, N) for(int I = (M); I >= (N); --I)
//#define FOREACH(IT, CON) for(__typeof((CON).begin()) IT = (CON).begin(); IT != (CON).end(); ++IT)

#define ST first
#define ND second
#define MP make_pair
#define PB push_back
#define SIZE(CON) ((int)(CON).size())
#define ALL(CON) (CON).begin(), (CON).end()

const int INF = 1000000000;
const LL INFLL = 1000000000000000000LL;

//######################################################################
const int MAX_N = 600000;

int n, m;
vector<int> G1[MAX_N + 1];
vector<int> G1t[MAX_N + 1];

int vis[MAX_N + 1];
// 0 - nieodwiedzony
// 1 - odwiedzony
// 2 - poza SCC, która nas interesuje
// 3 - należy do cyklu głównego lub ma policzoną wartość 'dokad'

vector<int> stos;
int wielkScc;
int startScc;

vector<int> scc;  // rosnąco
vector<int> G[MAX_N + 1];

vector<int> cycle;

int dokad[MAX_N + 1];
vector<int> dokadWyn;

vector<int> wyn;

/* Znajdowanie silnie spójnej składowej */

void dfsScc1(const int v) {
	vis[v] = true;
	for (int u : G1[v]) {
		if (!vis[u]) {
			dfsScc1(u);
		}
	}
	stos.PB(v);
}

void dfsScc2(const int v) {
	vis[v] = 0;
	++wielkScc;
	for (int u : G1t[v]) {
		if (vis[u] == 1) {
			dfsScc2(u);
		}
	}
}

int makeScc() {  // zwraca 0, 1 lub 2, zależnie od liczby znalezionych SCC o więcej niż jednym wierzchołku (przy 2 nie kończy algorytmu)
	FOR(v, 1, n) {
		if (!vis[v]) {
			dfsScc1(v);
		}
	}
	
	startScc = 0;
	
	while (!stos.empty()) {
		int start = stos.back();
		stos.pop_back();
		
		wielkScc = 0;
		if (vis[start] == 1) {
			dfsScc2(start);
			if (wielkScc == 1) {
				vis[start] = 2;
			} else {
				if (startScc) {  // Znaleziono drugą: przerywamy
					return 2;
				}
				startScc = start;
			}
		}
	}
	
	return startScc ? 1 : 0;
}

/* Przeczyszczanie grafu */

/**
 * Zostawia w nowym grafie tylko te krawędzie, które łączą wierzchołki o vis == 0.
 */
void makeSccGraf() {
	FOR(v, 1, n) {
		if (!vis[v]) {
			scc.PB(v);
			for (int u : G1[v]) {
				if (!vis[u]) {
					G[v].PB(u);
				}
			}
		}
	}
}

/* Znajdowanie cyklu głównego */

bool dfsCycle(const int v) {
	vis[v] = 1;
	
	for (int u : G[v]) {
		if (u == scc[0]) {
			return true;
		}
		if (!vis[u]) {
			if (dfsCycle(u)) {
				cycle.PB(u);
				vis[u] = 3;
				return true;
			}
		}
	}
	
	return false;
}

void makeCycle() {
	cycle.PB(scc[0]);
	
	dfsCycle(scc[0]);
	vis[scc[0]] = 3;
	
	reverse(cycle.begin(), cycle.end());
}


/* Sprawdzanie cykliczności pozostałych ścieżek */

bool dfsCyclic(const int v) {
	vis[v] = 1;
	for (int u : G[v]) {
		if (vis[u] == 1) {
			return true;
		} else if (!vis[u]) {
			if (dfsCyclic(u)) {
				return true;
			}
		}
	}
	vis[v] = 2;
	return false;
}

bool isCyclic() {
	for (int v : scc) {
		if (!vis[v]) {
			if (dfsCyclic(v)) {
				return true;
			}
		}
	}
	return false;
}


/* Właściwy algorytm */

void dfs(const int v, const int start) {
//	vis[v] = 1;
	vis[v] = 3;
	
	int najdalej = start + 1;
	for (int u : G[v]) {
		if (!vis[u]) {
			dfs(u, start);
		}
		
//		if (v == 19) {printf("(((%d: %d %d %d)))\n", u, start, najdalej, dokad[u]);}
		if (najdalej > start) {
			if (dokad[u] <= start || dokad[u] > najdalej) {
				najdalej = dokad[u];
			}
		} else {  // najdalej <= start, czyli jest już zrobione okrążenie
			if (dokad[u] <= start && dokad[u] > najdalej) {
				najdalej = dokad[u];
			}
		}
//		if (v == 19) {printf("(((%d: %d %d %d)))\n", u, start, najdalej, dokad[u]);}
	}
//	printf("%d %d ((%d))\n", v, start, najdalej);
//	vis[v] = 3;
	dokad[v] = najdalej;
}

bool make() {
	int ileScc = makeScc();
	if (ileScc == 0) {
		return false;
	} else if (ileScc > 1) {
		return true;
	}
	
	// Założenie: jest dokładnie jedna SCC o więcej niż jednym wierzchołku, zaznaczona zerami w tablicy vis
	makeSccGraf();	
//	FOR(v, 1, n) {for (int u : G[v]) {printf("%d -> %d\n", v, u);}}
	
	LL ileKraw = 0;
	for (int v : scc) {
		ileKraw += SIZE(G[v]);
	}
	
	if (SIZE(scc) * ileKraw <= 5300000) {
		for (int v : scc) {
			for (int x : scc) {
				vis[x] = 0;
			}
			vis[v] = 2;
			if (!isCyclic()) {
				wyn.PB(v);
			}
		}
	
		return true;
	}
	
	makeCycle();
//	for (int x : cycle) {printf("%d, ", x);}printf("\n");
//	FOR(i, 1, n) {printf("%d: %d\n", i, vis[i]);}
	
	for (int v : scc) {
		vis[v] = 0;
	}
	for (int v : cycle) {
		vis[v] = 3;
	}
	
	if (isCyclic()) {
		return true;
	}
	for (int v : scc) {
		vis[v] = 0;
	}
	for (int v : cycle) {
		vis[v] = 3;
	}
	// Z: Ścieżki wychodzące z cyklu głównego się nie zapętlają.
	
	REP(i, SIZE(cycle)) {
		dokad[cycle[i]] = i;
	}
	
	dokadWyn.resize(cycle.size());
	
	REP(i, SIZE(cycle)) {
		int v = cycle[i];
		if (SIZE(G[v]) > 1) {
			dfs(v, i);
			dokadWyn[i] = dokad[v];
			dokad[v] = i;
		} else {
			dokadWyn[i] = -1;
		}
	}
	
//	REP(i, SIZE(cycle)) {printf("%d: [%d] (%d)\n", i, cycle[i], dokadWyn[i]);}
//	for (int v : scc) {printf("[%d]:: %d\n", v, dokad[v]);}
	
	// Z: Tablica dokadWyn jest gotowa, reszta nas już nie obchodzi
	
	int najdalej = 0;
	REP(i, SIZE(cycle)) {
		if (dokadWyn[i] != -1 && dokadWyn[i] <= i) {
			najdalej = max(najdalej, dokadWyn[i]);
		}
	}
//	printf("najdalej dla zera: %d\n", najdalej);
	
	REP(i, SIZE(cycle)) {
		if (najdalej <= i) {
			wyn.PB(cycle[i]);
		}
		if (dokadWyn[i] != -1) {
			if (dokadWyn[i] <= i) {  // Tu był bug, było "<", ale już nie ma :)
				dokadWyn[i] += SIZE(cycle);	
			}
			najdalej = max(najdalej, dokadWyn[i]);
		}
	}
	
	return true;
}

int main()
{
	scanf("%d%d", &n, &m);
	REP(i, m) {
		int a, b;
		scanf("%d%d", &a, &b);
		G1[a].PB(b);
		G1t[b].PB(a);
	}
	
	if (make()) {
		sort(wyn.begin(), wyn.end());
		printf("%d\n", SIZE(wyn));
		for (int x : wyn) {
			printf("%d ", x);
		}
		printf("\n");
	} else {
		printf("NIE\n");
	}
	
	return 0;
}