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其实可以按贪心考虑 对于一个图 只要有一个点不满足和其他任意一点相互可达 那就是不是强连通分量

 

也就是 先缩点 挑出一个含点最少的强连通分量 作为A部分 其余点作为B部分 令A与B分别构成一个有向完全图 然后B中每一个点都对A中每一个点建一条出边或入边（具体取决于A是入度为零还是出度为零）这张图就是最大非连通图 再减去初始边即可

 

手写模板图一时之爽 然后WA了一下午 舒服

 

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define ll long long
#define N 0x3f3f3f3f3f3f3f3f

struct node
{
    int v;
    int next;
};

stack <int> stk;
node edge[100010];
int sum[100010],degreein[100010],degreeout[100010];
int first[100010],dfn[100010],low[100010],book[100010],belong[100010];
int n,m,num,cnt;

void addedge(int u,int v)
{
    edge[num].v=v;
    edge[num].next=first[u];
    first[u]=num++;
    return;
}

void dfs(int cur)
{
    int i,v;
    stk.push(cur);
    dfn[cur]=num,low[cur]=num,book[cur]=1;
    num++;
    for(i=first[cur];i!=-1;i=edge[i].next)
    {
        v=edge[i].v;
        if(!dfn[v])
        {
            dfs(v);
            low[cur]=min(low[cur],low[v]);
        }
        else if(book[v])
        {
            low[cur]=min(low[cur],dfn[v]);
        }
    }
    if(dfn[cur]==low[cur])
    {
        cnt++;
        while(!stk.empty())
        {
            v=stk.top();
            stk.pop();
            book[v]=0;
            belong[v]=cnt;
            sum[cnt]++;
            if(cur==v) break;
        }
    }
    return;
}

void tarjan()
{
    int i,u,v;
    while(!stk.empty()) stk.pop();
    memset(dfn,0,sizeof(dfn));
    memset(low,0,sizeof(low));
    memset(book,0,sizeof(book));
    memset(belong,0,sizeof(belong));
    memset(sum,0,sizeof(sum));
    num=1,cnt=0;
    for(u=1;u<=n;u++)
    {
        if(!dfn[u]) dfs(u);
    }
    memset(degreein,0,sizeof(degreein));
    memset(degreeout,0,sizeof(degreeout));
    for(u=1;u<=n;u++)
    {
        for(i=first[u];i!=-1;i=edge[i].next)
        {
            v=edge[i].v;
            if(belong[u]!=belong[v])
            {
                degreein[belong[u]]++;
                degreeout[belong[v]]++;
            }
        }
    }
    return;
}

ll solve()
{
    ll minn,res;
    int i;
    minn=N;
    for(i=1;i<=cnt;i++)
    {
        if(degreein[i]==0||degreeout[i]==0)
        {
            res=sum[i];
            minn=min(minn,res);
        }
    }
    res=minn*(minn-1)+((ll)n-minn)*minn+((ll)n-minn)*((ll)n-minn-1);
    res-=(ll)m;
    return res;
}

int main()
{
    int t,cas,i,u,v;
    scanf("%d",&t);
    for(cas=1;cas<=t;cas++)
    {
        scanf("%d%d",&n,&m);
        memset(first,-1,sizeof(first));
        num=0;
        for(i=1;i<=m;i++)
        {
            scanf("%d%d",&u,&v);
            addedge(u,v);
        }
        tarjan();
        printf("Case %d: ",cas);
        if(cnt==1) printf("-1\n");
        else
        {
            printf("%lld\n",solve());
        }
    }
    return 0;
}