题意
给出一棵外向环套树,问能否给每一个点定一个权值,使得每个点的权值都满足其恰好是该点所有后继节点的mex。
n<=200000
分析
对于不在环上的节点,它的权值是唯一确定的。对于环上的任意一个点,它的权值有两种可能,一种是它的所有非环上后继的mex,另一种是第二大的未出现过的数。那么只要枚举两种情况,看是否合法即可。
代码
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int N=200005;
int n,cnt,last[N],p[N],sg[N],p1,p2,tim,arr[N];
bool vis[N];
struct edge{int to,next;bool del;}e[N];
int read()
{
int x=0,f=1;char ch=getchar();
while (ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')f=-1;ch=getchar();}
while (ch>='0'&&ch<='9'){x=x*10+ch-'0';ch=getchar();}
return x*f;
}
void addedge(int u,int v)
{
e[++cnt].to=v;e[cnt].next=last[u];last[u]=cnt;
}
int get_mex(int x)
{
int ans;
for (int i=last[x];i;i=e[i].next) if (!e[i].del) vis[sg[e[i].to]]=1;
for (int i=0;;i++) if (!vis[i]) {ans=i;break;}
for (int i=last[x];i;i=e[i].next) if (!e[i].del) vis[sg[e[i].to]]=0;
return ans;
}
void dfs(int x)
{
arr[x]=tim;
for (int i=last[x];i;i=e[i].next)
if (!arr[e[i].to]) dfs(e[i].to);
else if (arr[e[i].to]==tim) p1=x,p2=e[i].to,e[i].del=1;
sg[x]=get_mex(x);
}
int main()
{
n=read();
for (int i=1;i<=n;i++) p[i]=read(),addedge(p[i],i);
for (int i=1;i<=n;i++) if (!arr[i]) tim++,dfs(i);
int s1=get_mex(p1);
vis[s1]=1;
int s2=get_mex(p1);
vis[s1]=0;
if (sg[p2]!=s1) {puts("POSSIBLE");return 0;}
sg[p1]=s2;
int x=p1;
while (x!=p2) x=p[x],sg[x]=get_mex(x);
if (sg[p2]==s1) puts("POSSIBLE");
else puts("IMPOSSIBLE");
return 0;
}