P2921 [USACO08DEC]Trick or Treat on the Farm G（Targan)

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int Maxn=100005;
int nxt[Maxn];
int ans[Maxn];
int head[Maxn],cnt;
struct road{
    int to,next;
}e[Maxn*2];
void add(int a,int b){
    cnt++;
    e[cnt].to=b;
    e[cnt].next=head[a];
    head[a]=cnt;
}
int sum,color[Maxn],low[Maxn],ins[Maxn],tim[Maxn],sta[Maxn],top=1,col;
int Lemon[Maxn];
void Tarjan(int x){
    tim[x]=low[x]=++sum;
    sta[top++]=x;
    ins[x]=1;
    for(int i=head[x];i!=0;i=e[i].next){
        if(ins[e[i].to]==0){
            Tarjan(e[i].to);
            low[x]=min(low[x],low[e[i].to]);
        }
        else if(ins[e[i].to]==1)
            low[x]=min(low[x],tim[e[i].to]);
    }
    if(tim[x]==low[x]){
        col++;
        do{
            color[sta[--top]]=col;
            ins[sta[top]]=-1;
        }while(sta[top]!=x);
    }
    return ;
}
void search(int root,int x,int step){
    if(ans[x]!=0) {
        ans[root]=ans[x]+step;
        return ;
    }
    else search(root,nxt[x],step+1);
}
int main(){
    int n;
    cin>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++){
        scanf("%d",&nxt[i]);
        add(i,nxt[i]);
        if(nxt[i]==i) ans[i]=1;//注意特判环为1的情况。
    }
    for(int i=1;i<=n;i++)
        if(ins[i]==0) Tarjan(i);
    for(int i=1;i<=n;i++)
        Lemon[color[i]]++;//记录环的大小
    for(int i=1;i<=n;i++)
        if(Lemon[color[i]]!=1) ans[i]=Lemon[color[i]];//处理在环内的点
    for(int i=1;i<=n;i++)
        if(ans[i]==0) search(i,nxt[i],1);//处理在环外的点。
    for(int i=1;i<=n;i++)
        printf("%d\n",ans[i]);
    return 0;
}