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#898. 【NOI2024】树形图

附件下载 统计

给定一个 $n$ 个点 $m$ 条边的简单有向图 $G$,顶点从 $1$ 到 $n$ 编号。其中简单有向图的定义为不存在重边与自环的有向图。

定义顶点 $r$ 是有向图 $G$ 的根当且仅当对于 $1\leq k\leq n$,顶点 $r$ 到顶点 $k$ 存在恰好一条有向简单路径,其中简单路径的定义为不经过重复点的路径

定义每个点的种类如下:

  • 若顶点 $r$ 是图 $G$ 的根,则称顶点 $r$ 为图 $G$ 的一类点
  • 若顶点 $r$ 不是图 $G$ 的一类点,且存在一种删边的方案,使得图 $G$ 在删去若干条边后得到的图 $G'$ 满足:所有图 $G$ 中的一类点都是 $G'$ 的根,且顶点 $r$ 也是图 $G'$ 的根,则称顶点 $r$ 为图 $G$ 的二类点
  • 若顶点 $r$ 不满足上述条件,则称顶点 $r$ 为图 $G$ 的三类点

根据上述定义,图 $G$ 的每个点都恰好属于一类点,二类点,三类点之一。你需要判断点 $1\sim n$ 分别属于这三个种类中的哪一种。

输入格式

本题有多组测试数据。

输入的第一行包含一个非负整数 $c$,表示测试点编号。$c=0$ 表示该测试点为样例。如果你要提交 hack 数据,请你保证 $c=0$。

输入的第二行包含一个正整数 $t$,表示测试数据组数。

接下来依次输入每组测试数据,对于每组测试数据:

输入的第一行包含两个正整数 $n,m$,分别表示有向图的点数和边数。

接下来 $m$ 行,每行包含两个正整数 $u,v$,表示一条从 $u$ 到 $v$ 的有向边。保证 $1\leq u,v\leq n$,且给定的有向图 $G$ 不存在重边与自环。

输出格式

对于每组数据,输出一行包含一个长度恰好为 $n$ 的字符串 $s$ 表示每个点的种类。其中 $s_i=1$ 表示点 $i$ 为一类点,$s_i=2$ 表示点 $i$ 为二类点,$s_i=3$ 表示点 $i$ 为三类点

样例一

input

0
2
4 7
2 1
4 1
1 4
2 3
3 4
2 4
4 3
4 5
1 2
2 3
2 4
3 1
4 3

output

3233
2211

explanation

样例 $1$ 共包含两组测试数据。

对于第一组测试数据,输入的图如下:

由于 $1,3,4$ 均不存在到达 $2$ 的路径,因此 $1,3,4$ 均为三类点。由于 $2$ 到 $1$ 的有向简单路径共有三条:$2\to 1$,$2\to 4\to 1$,$2\to 3\to 4\to 1$,因此 $2$ 不是一类点。删去边 $1\to 4$,$4\to 1$,$3\to 4$,$4\to 3$ 后,$2$ 到 $1,3,4$ 的有向简单路径均唯一,因此 $2$ 是图 $G'$ 的根,即 $2$ 是二类点。

对于第二组测试数据,输入的图如下:

容易发现 $3,4$ 均为一类点,删去边 $2\to 3$ 后,每个点到其他所有点的有向简单路径均唯一,因此 $1,2$ 均为二类点。

样例二

见附件下载中的 ex_graphee2.inex_graphee2.ans

这个样例满足测试点 $2$ 的约束条件。

样例三

见附件下载中的 ex_graphee3.inex_graphee3.ans

这个样例满足测试点 $3,4$ 的约束条件。

样例四

见附件下载中的 ex_graphee4.inex_graphee4.ans

这个样例满足测试点 $5,6$ 的约束条件。

样例五

见附件下载中的 ex_graphee5.inex_graphee5.ans

这个样例满足测试点 $8,9$ 的约束条件。

样例六

见附件下载中的 ex_graphee6.inex_graphee6.ans

这个样例满足测试点 $14,15$ 的约束条件。

数据范围

对于所有测试数据保证:$1\leq t\leq 10$,$2\leq n\leq 10^5$,$1\leq m\leq 2\times 10^5$,且图 $G$ 不存在重边与自环。

测试点编号 $t\leq$ $n\leq$ $m\leq$ 特殊性质
$1$ $3$ $10$ $20$
$2$ $10$ $10^3$ $2000$ A
$3,4$ B
$5,6$
$7$ $10^5$ $2\times 10^5$ A
$8,9$ BC
$10\sim 13$ B
$14,15$ C
$16\sim 20$
  • 特殊性质 A:保证不存在一类点。
  • 特殊性质 B:保证不存在二类点。
  • 特殊性质 C:保证编号为 $1$ 的点为图 $G$ 的一类点。

时间限制:$\cancel{1.5\texttt{s}}3\texttt{s}$

空间限制:$512\texttt{MB}$