题目描述
知名美食家小 A被邀请至ATM 大酒店，为其品评菜肴。 ATM 酒店为小 A 准备了 N 道菜肴，酒店按照为菜肴预估的质量从高到低给予1到N的顺序编号，预估质量最高的菜肴编号为1。
由于菜肴之间口味搭配的问题，某些菜肴必须在另一些菜肴之前制作，具体的，一共有 M 条形如”i 号菜肴‘必须‘先于 j 号菜肴制作“的限制，我们将这样的限制简写为<i,j>。
现在，酒店希望能求出一个最优的菜肴的制作顺序，使得小 A能尽量先吃到质量高的菜肴：
也就是说，
(1)在满足所有限制的前提下，1 号菜肴”尽量“优先制作；
(2)在满足所有限制，1号菜肴”尽量“优先制作的前提下，2号菜肴”尽量“优先制作；
(3)在满足所有限制，1号和2号菜肴”尽量“优先的前提下，3号菜肴”尽量“优先制作
；(4)在满足所有限制，1 号和 2 号和 3 号菜肴”尽量“优先的前提下，4 号菜肴”尽量“优先制作；
(5)以此类推。
例1：共4 道菜肴，两条限制<3,1>、<4,1>，那么制作顺序是 3,4,1,2。
例2：共5道菜肴，两条限制<5,2>、 <4,3>，那么制作顺序是 1,5,2,4,3。
例1里，首先考虑 1，因为有限制<3,1>和<4,1>，所以只有制作完 3 和 4 后才能制作 1，而根据(3)，3 号又应”尽量“比 4 号优先，所以当前可确定前三道菜的制作顺序是 3,4,1；接下来考虑2，确定最终的制作顺序是 3,4,1,2。
例 2里，首先制作 1是不违背限制的；接下来考虑 2 时有<5,2>的限制，所以接下来先制作 5 再制作 2；接下来考虑 3 时有<4,3>的限制，所以接下来先制作 4再制作 3，从而最终的顺序是 1,5,2,4,3。 现在你需要求出这个最优的菜肴制作顺序。无解输出”Impossible!“ （不含引号，首字母大写，其余字母小写）
输入输出格式
输入格式：
第一行是一个正整数D，表示数据组数。 接下来是D组数据。 对于每组数据： 第一行两个用空格分开的正整数N和M，分别表示菜肴数目和制作顺序限制的条目数。 接下来M行，每行两个正整数x,y，表示”x号菜肴必须先于y号菜肴制作“的限制。（注意：M条限制中可能存在完全相同的限制）
输出格式：
输出文件仅包含 D 行，每行 N 个整数，表示最优的菜肴制作顺序，或者“Impossible!“表示无解（不含引号）。
输入输出样例
输入样例#1：
3 5 4 5 4 5 3 4 2 3 2 3 3 1 2 2 3 3 1 5 2 5 2 4 3
输出样例#1：
1 5 3 4 2 Impossible! 1 5 2 4 3
说明
【样例解释】
第二组数据同时要求菜肴1先于菜肴2制作，菜肴2先于菜肴3制作，菜肴3先于
菜肴1制作，而这是无论如何也不可能满足的，从而导致无解。
100%的数据满足N,M<=100000,D<=3。
1 #include<iostream>
2 #include<cstdio>
3 #include<cstring>
4 #include<algorithm>
5 #include<queue>
6 using namespace std;
7 struct Node
8 {
9 int next,to;
10 }edge[200001];
11 int num,head[200001],du[200001],n,m,a[200001],ans[200001],tot,cnt;
12 int vis[200001];
13 priority_queue<int>q;
14 int Q[200001]={0};
15 int gi()
16 {int x=0;
17 char ch=getchar();
18 while (ch<‘0‘||ch>‘9‘) ch=getchar();
19 while (ch>=‘0‘&&ch<=‘9‘)
20 {
21 x=(x<<1)+(x<<3)+ch-‘0‘;
22 ch=getchar();
23 }
24 return x;
25 }
26 void add(int u,int v)
27 {
28 num++;
29 edge[num].next=head[u];
30 head[u]=num;
31 edge[num].to=v;
32 }
33 bool pd()
34 {int i,u,v;
35 while (q.empty()==0) q.pop();
36 for (i=1;i<=n;i++)
37 if (du[i]==0) q.push(i);
38 while (q.empty()==0)
39 {
40 u=q.top();
41 q.pop();
42 for (i=head[u];i;i=edge[i].next)
43 {
44 v=edge[i].to;
45 du[v]--;
46 if (du[v]==0)
47 {
48 q.push(v);
49 }
50 }
51 }
52 for (i=0;i<=n;i++)
53 if (du[i]) return 0;
54 return 1;
55 }
56 void topsort(int x)
57 {int i,u,v;
58 while (!q.empty()) q.pop();
59 q.push(x);
60 while (q.empty()==0)
61 {
62 u=q.top();
63 q.pop();
64 a[++tot]=u;
65 for (i=head[u];i;i=edge[i].next)
66 {
67 v=edge[i].to;
68 if (vis[v]!=x) continue;
69 du[v]--;
70 if (du[v]==0)
71 {
72 q.push(v);
73 }
74 }
75 }
76 }
77 void bfs(int x)
78 {int i;
79 vis[x]=x;
80 int h=0,t=1,u,v;
81 Q[1]=x;
82 while (h<t)
83 {
84 h++;
85 u=Q[h];
86 for (i=head[u];i;i=edge[i].next)
87 {
88 v=edge[i].to;
89 if (vis[v]==0)
90 {
91 t++;
92 Q[t]=v;
93 vis[v]=x;
94 }
95 if (vis[v]==x) du[v]++;
96 }
97 }
98 }
99 int main()
100 {int T,i,j,u,v;
101 cin>>T;
102 while (T--)
103 {num=0;cnt=0;
104 memset(head,0,sizeof(head));
105 memset(vis,0,sizeof(vis));
106 memset(du,0,sizeof(du));
107 cin>>n>>m;
108 for (i=1;i<=m;i++)
109 {
110 u=gi();v=gi();
111 add(v,u);
112 du[u]++;
113 }
114 if (!pd())
115 {
116 cout<<"Impossible!\n";
117 }
118 else
119 {
120 memset(vis,0,sizeof(vis));
121 for (i=1;i<=n;i++)
122 if (vis[i]==0)
123 {
124 tot=0;
125 bfs(i);
126 topsort(i);
127 for (j=tot;j>=1;j--)
128 ans[++cnt]=a[j];
129 }
130 for (i=1;i<=cnt;i++)
131 printf("%d ",ans[i]);
132 cout<<endl;
133 }
134 }
135 }