【BZOJ2815】【ZJOI2012】灾难 [LCA]

Description

　　阿米巴是小强的好朋友。 
　　阿米巴和小强在草原上捉蚂蚱。小强突然想，如果蚂蚱被他们捉灭绝了，那么吃蚂蚱的小鸟就会饿死，而捕食小鸟的猛禽也会跟着灭绝，从而引发一系列的生态灾难。 
　　学过生物的阿米巴告诉小强，草原是一个极其稳定的生态系统。如果蚂蚱灭绝了，小鸟照样可以吃别的虫子，所以一个物种的灭绝并不一定会引发重大的灾难。 
　　我们现在从专业一点的角度来看这个问题。我们用一种叫做食物网的有向图来描述生物之间的关系： 
　　一个食物网有 N个点，代表 N 种生物，如果生物 x 可以吃生物 y，那么从 y 向 x 连一个有向边。 
　　这个图没有环。 
　　图中有一些点没有连出边，这些点代表的生物都是生产者，可以通过光合作用来生存； 而有连出边的点代表的都是消费者，它们必须通过吃其他生物来生存。 
　　如果某个消费者的所有食物都灭绝了，它会跟着灭绝。 
　　我们定义一个生物在食物网中的“灾难值”为，如果它突然灭绝，那么会跟着一起灭绝的生物的种数。 
　　举个例子：在一个草场上，生物之间的关系是： 

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<cmath>
using namespace std;

const int ONE=500001;
const int INF=2147483640;

int n,m,x;
int f[ONE][22],Dep[ONE];
int next1[ONE],first1[ONE],go1[ONE],Input[ONE],tot1;
int next[ONE],first[ONE],go[ONE],tot;
int q[ONE],tou,wei;
int size[ONE];

int get()
{
int res,Q=1;    char c;
while( (c=getchar())<48 || c>57)
if(c=='-')Q=-1;
if(Q) res=c-48;
while((c=getchar())>=48 && c<=57)
res=res*10+c-48;
return res*Q;
}

int Add(int u,int v)
{
next1[++tot1]=first1[u];   first1[u]=tot1;   go1[tot1]=v;
Input[v]++;
}

int New_edge(int u,int v)
{
next[++tot]=first[u];   first[u]=tot;   go[tot]=v;
}

int LCA(int x,int y)
{
if(x<0) return y;
if(Dep[x]<Dep[y]) swap(x,y);
for(int i=20;i>=0;i--)
{
if(Dep[f[x][i]]>=Dep[y]) x=f[x][i];
if(x==y) return x;
}

for(int i=20;i>=0;i--)
{
if(f[x][i]!=f[y][i])
{
x=f[x][i];
y=f[y][i];
}
}

return f[x][0];
}

void Topo()
{
tou=wei=0;
for(int u=1;u<=n;u++)
if(!Input[u]) q[++wei]=u;
while(tou<wei)
{
int u=q[++tou];
for(int e=first1[u];e;e=next1[e])
{
int v=go1[e];
if(!(--Input[v])) q[++wei]=v;
}
}
}

void Rebuild()
{
for(int i=wei;i>=1;i--)
{
int u=q[i];
int To=-INF;
for(int e=first1[u];e;e=next1[e])
{
int v=go1[e];
To=LCA(To,v);
}

int v=max(To,0);
New_edge(v,u);

Dep[u]=Dep[v]+1;
f[u][0]=v;
for(int i=0;i<=19;i++)
{
f[u][i+1]=f[f[u][i]][i];
}

}
}

int Dfs(int u)
{
size[u]=1;
for(int e=first[u];e;e=next[e])
{
int v=go[e];
Dfs(v);
size[u]+=size[v];
}
}

int main()
{
n=get();
for(int i=1;i<=n;i++)
{
for(;;)
{
x=get();
if(!x) break;
Add(i,x);
}
}

Topo();
Rebuild();
Dfs(0);

for(int i=1;i<=n;i++)
printf("%d\n",size[i]-1);
}