#1451. Cow Contest S

Cow Contest S

描述

FJ 的 NN1N1001 \leq N \leq 100)头奶牛们最近参加了场程序设计竞赛。在赛场上,奶牛们按 1,2,,N1, 2, \cdots, N 依次编号。每头奶牛的编程能力不尽相同,并且没有哪两头奶牛的水平不相上下,也就是说,奶牛们的编程能力有明确的排名。整个比赛被分成了若干轮,每一轮是两头指定编号的奶牛的对决。如果编号为 AA 的奶牛的编程能力强于编号为 BB 的奶牛(1A,BN1 \leq A, B \leq NABA \neq B),那么她们的对决中,编号为 AA 的奶牛总是能胜出。FJ 想知道奶牛们编程能力的具体排名,于是他找来了奶牛们所有 MM1M4,5001 \leq M \leq 4,500)轮比赛的结果,希望你能根据这些信息,推断出尽可能多的奶牛的编程能力排名。比赛结果保证不会自相矛盾。

输入格式

第一行两个用空格隔开的整数 N,MN, M

2M+12\sim M + 1 行,每行为两个用空格隔开的整数 A,BA, B ,描述了参加某一轮比赛的奶牛的编号,以及结果(每行的第一个数的奶牛为胜者)。

输出格式

输出一行一个整数,表示排名可以确定的奶牛的数目。

样例

样例输入

5 5
4 3
4 2
3 2
1 2
2 5

样例输出

2

说明/提示

样例解释:

编号为 22 的奶牛输给了编号为 1,3,41, 3, 4 的奶牛,也就是说她的水平比这 33 头奶牛都差。而编号为 55 的奶牛又输在了她的手下,也就是说,她的水平比编号为 55 的奶牛强一些。于是,编号为 22 的奶牛的排名必然为第 44,编号为 55 的奶牛的水平必然最差。其他 33 头奶牛的排名仍无法确定。

数据范围

  • 1N1001 \leq N \leq 100
  • 1M4,5001 \leq M \leq 4,500

解决方案

这是一道传递闭包的经典应用。使用 Floyd-Warshall 算法求出每对奶牛之间的可达关系:

  1. 建立一个 N×NN \times N 的矩阵 reach[i][j]reach[i][j] = true 表示奶牛 ii 能在比赛中战胜奶牛 jj(直接或间接)。
  2. 初始化:如果 ii 直接战胜 jj,则 reach[i][j] = true
  3. 使用 Floyd-Warshall 传递闭包:对于每对 (i,j)(i, j),如果 ii 能到达 kkkk 能到达 jj,则 ii 能到达 jj
  4. 对于每头奶牛 ii,统计有多少奶牛能到达 ii(比 ii 强)以及 ii 能到达多少奶牛(比 ii 弱)。
  5. 如果 stronger[i] + weaker[i] == N - 1,则奶牛 ii 的排名是确定的。

时间复杂度:O(N3)O(N^3),对于 N100N \leq 100 完全可以接受。