#P15494. [ICPC 2025 APC] Cactus Connectivity

[ICPC 2025 APC] Cactus Connectivity

题目描述

你对图及其性质这一主题感兴趣。在本问题中,我们假设所有图都是简单无向图,这意味着任意一对顶点之间至多有一条边,且每条边连接不同的顶点。

一个图的简单环是一个由三个或更多不同顶点组成的序列 (v1,v2,…,vc)(v_1, v_2, \ldots, v_c),使得对于每个 1≤i<c1\le i<c 都存在一条连接顶点 viv_i 和 vi+1v_{i+1} 的边,并且也存在一条连接顶点 v1v_1 和 vcv_c 的边。对于一个简单环 (v1,v2,…,vc)(v_1, v_2, \ldots, v_c),其边集定义为 $\{(v_1, v_2), (v_2, v_3), \ldots, (v_{c-1}, v_c), (v_c, v_1)\}$,其中 (vi,vj)(v_i, v_j) 表示连接顶点 viv_i 和 vjv_j 的边。如果两个简单环拥有相同的边集,则它们是相同的。

如果一个图中任意两个不同的简单环至多共享一个公共顶点,则该图是一个仙人掌图。例如,图 C.1 展示了三个图。图 XX 是一个仙人掌图,因为两个简单环 (1,2,3)(1, 2, 3) 和 (3,4,5)(3, 4, 5) 只共享顶点 33 作为公共顶点。注意,顶点序列 (1,2,3,4,5,3)(1, 2, 3, 4, 5, 3) 不构成简单环,因为顶点 33 出现了两次。此外,简单环 (2,3,1)(2, 3, 1) 与简单环 (1,2,3)(1, 2, 3) 是相同的简单环。而图 YY 不是仙人掌图,因为两个简单环 (1,2,4)(1, 2, 4) 和 (2,3,4)(2, 3, 4) 共享顶点 22 和 44 作为公共顶点。图 ZZ 是一个仙人掌图,因为它只有一个简单环。

:::align{center}

图 C.1:图 XX 和图 ZZ 是仙人掌图。图 YY 不是仙人掌图。 :::

如果任意一对顶点之间都存在一条路径,则该图是连通的。特别地,只有一个顶点的图是连通的。

对于任意正整数 kk,如果一个图去掉任意少于 kk 条边后仍然连通,则该图是 kk 边连通的。特别地,所有连通图都是 11 边连通的。例如,图 C.1 中的图 YY 是 11 边连通和 22 边连通的,但不是 33 边连通的,因为去掉与顶点 11 关联的两条边后,图不再连通。

如果一个图 HH 可以通过向图 GG 添加零个或多个顶点和边而得到,且不删除 GG 的任何顶点和边,则 HH 是 GG 的一个超图。注意,如果两个图具有相同的顶点集和相同的边集,则它们是相同的。例如,在图 C.1 中,图 XX 是图 ZZ 的一个超图,而图 YY 不是图 ZZ 的超图,因为它缺少连接顶点 11 和 33 的边。

图 GG 的连通性值是最小的正整数 kk,使得对于任意一个 kk 边连通且是 GG 的超图的图 HH,从 HH 中移除 GG 的所有边后,HH 仍然连通。例如,在图 C.1 中,图 XX 是图 ZZ 的一个 22 边连通超图,而从 XX 中移除 ZZ 的所有边后,顶点 11 和 22 与其余部分不连通,如下图 C.2 所示。因此,ZZ 的连通性值大于 22。可以证明 ZZ 的连通性值为 33。

:::align{center}

图 C.2:从图 XX 中移除图 ZZ 的边 :::

给定一个具有 nn 个顶点和 mm 条边的仙人掌图,顶点编号为 11 到 nn,边编号为 11 到 mm。第 ii 条边连接顶点 uiu_i 和 viv_i。你需要计算该仙人掌图的连通性值。

输入格式

输入的第一行包含两个整数 nn 和 mm(1≤n≤100 0001\le n\le 100\,000,0≤m≤200 0000\le m\le 200\,000)。接下来的 mm 行中的第 ii 行包含两个整数 uiu_i 和 viv_i(1≤ui<vi≤n1\le u_i<v_i\le n)。输入表示一个仙人掌图,且任意一对顶点之间至多有一条边。

输出格式

输出给定图的连通性值。

4 3
1 2
2 3
1 3
3
3 0
1

提示

样例输入/输出 #1 的解释

这对应于题目描述中的图 ZZ。

样例输入/输出 #2 的解释

任意 11 边连通的超图就是一个连通图。由于给定图没有边,从连通图中移除给定图的所有边后,该图仍然连通。

翻译由 DeepSeek 完成