hdu 4635 Strongly connected （强连通缩点）

/*题意：
给你一个有向图，问你最多能添加多少条边使得这个图依然不是强联通的。
做法：

1，求出图中的所有强连通分量
2，把上述的强连通分量缩成一个点。
3，问题现在变成问一个完全图，最少需要去除多少条边使得这个图不强联通，
那么肯定是去除所有强联通分量中含有点数最少的点的所有进边。
*/

# include <stdio.h>
# include <algorithm>
# include <string.h>
# include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
# define MAXN 20010
# define MAXM 50010
struct Edge
{
int v,next;
} edge[MAXM];
int first[MAXN],Stack[MAXN],DFN[MAXN],Low[MAXN],color[MAXM];
int instack[MAXN];
int in[MAXN],out[MAXN];
int sum[MAXN];
int n,m,cnt,scnt,top,tot;
void init()
{
cnt=0;
scnt=top=tot=0;
memset(first,-1,sizeof(first));
memset(DFN,0,sizeof(DFN));
memset(sum,0,sizeof(sum));
}
void add(int u,int v)
{
edge[tot].v=v;
edge[tot].next=first[u];
first[u]=tot++;
}
void Tarjan(int v)
{
int t;
DFN[v]=Low[v]=++tot;
instack[v]=1;
Stack[top++]=v;
for(int e=first[v]; e!=-1; e=edge[e].next)
{
int j=edge[e].v;
if(!DFN[j])
{
Tarjan(j);
Low[v]=min(Low[v],Low[j]);
}
else if(instack[j])
Low[v]=min(Low[v],DFN[j]);
}
if(DFN[v]==Low[v])
{
scnt++;//连通分量+1
do
{
sum[scnt]++;//每个连通分量中的个数
t=Stack[--top];
instack[t]=0;
color[t]=scnt;///Belong[]为每个结点所对应的强连通分量标号数组
}
while(t!=v);
}
}
void slove()
{
for(int i=1; i<=n; i++)
if(!DFN[i])
Tarjan(i);
}
int main()
{
int t,cas=0;
scanf("%d",&t);
while(t--)
{
scanf("%d%d",&n,&m);
init();
for(int i=0; i<m; i++)
{
int u,v;
scanf("%d%d",&u,&v);
add(u,v);
}
slove();
printf("Case %d: ",++cas);
if(scnt==1)///强连通
{
printf("-1\n");
}
else
{
memset(in,0,sizeof(in));
memset(out,0,sizeof(out));
for(int i=1; i<=n; i++)
{
for(int e=first[i]; e!=-1; e=edge[e].next)
{
if(color[i]!=color[edge[e].v])
{
in[color[edge[e].v]]++;
out[color[i]]++;
}
}
}
int ans1=0,ans2=0;

int maxx=0;
for(int i=1; i<=scnt; i++)
{
if(in[i]==0||out[i]==0)
{
int x=sum[i];///一个分量中连通的个数
int y=n-sum[i];
int tmp=x*(x-1)+y*(y-1)+x*y-m;//可以连接的最多边
maxx=max(maxx,tmp);
}
}
printf("%d\n",maxx);
}
//  printf("%d %d\n",ans1,ans2);

}
return 0;
}