Problem p03166 (C++)

Buggy submission (status: Time Limit Exceeded):
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
using ll = long long;
using VI = vector<ll>;
using VV = vector<VI>;
using VS = vector<string>;

// tourist set
template <typename A, typename B> string to_string(pair<A, B> p);

template <typename A, typename B, typename C>
string to_string(tuple<A, B, C> p);

template <typename A, typename B, typename C, typename D>
string to_string(tuple<A, B, C, D> p);

string to_string(const string &s) { return '"' + s + '"'; }

string to_string(const char *s) { return to_string((string)s); }

string to_string(bool b) { return (b ? "true" : "false"); }

string to_string(vector<bool> v) {
  bool first = true;
  string res = "{";
  for (int i = 0; i < static_cast<int>(v.size()); i++) {
    if (!first) {
      res += ", ";
    }
    first = false;
    res += to_string(v[i]);
  }
  res += "}";
  return res;
}

template <size_t N> string to_string(bitset<N> v) {
  string res = "";
  for (size_t i = 0; i < N; i++) {
    res += static_cast<char>('0' + v[i]);
  }
  return res;
}

template <typename A> string to_string(A v) {
  bool first = true;
  string res = "{";
  for (const auto &x : v) {
    if (!first) {
      res += ", ";
    }
    first = false;
    res += to_string(x);
  }
  res += "}";
  return res;
}

template <typename A, typename B> string to_string(pair<A, B> p) {
  return "(" + to_string(p.first) + ", " + to_string(p.second) + ")";
}

template <typename A, typename B, typename C>
string to_string(tuple<A, B, C> p) {
  return "(" + to_string(get<0>(p)) + ", " + to_string(get<1>(p)) + ", " +
         to_string(get<2>(p)) + ")";
}

template <typename A, typename B, typename C, typename D>
string to_string(tuple<A, B, C, D> p) {
  return "(" + to_string(get<0>(p)) + ", " + to_string(get<1>(p)) + ", " +
         to_string(get<2>(p)) + ", " + to_string(get<3>(p)) + ")";
}

void debug_out() { cerr << endl; }

template <typename Head, typename... Tail> void debug_out(Head H, Tail... T) {
  cerr << " " << to_string(H);
  debug_out(T...);
}

#ifdef LOCAL
#define debug(...) cerr << "[" << #__VA_ARGS__ << "]:", debug_out(__VA_ARGS__)
#else
#define debug(...) 42
#endif
// tourist set end

template <class T> bool chmax(T &a, const T &b) {
  if (a < b) {
    a = b;
    return 1;
  }
  return 0;
}
template <class T> bool chmin(T &a, const T &b) {
  if (b < a) {
    a = b;
    return 1;
  }
  return 0;
}

#define FOR(i, a, b) for (ll i = (a); i < (b); ++i)
#define rep(i, b) FOR(i, 0, b)
#define ALL(v) (v).begin(), (v).end()
#define p(s) cout << (s) << endl
#define p2(s, t) cout << (s) << " " << (t) << endl
#define br() p("")
#define pn(s) cout << (#s) << " " << (s) << endl
#define p_yes() p("YES")
#define p_no() p("NO")
#define pb(s) push_back(s)
#define SZ(x) ((int)(x).size())

void no() {
  p_no();
  exit(0);
}
void yes() {
  p_yes();
  exit(0);
}

const ll mod = 1e9 + 7;
const ll inf = 1e18;

void vprint(vector<ll> A) {
  ll L = A.size();
  FOR(i, 0, L) {
    if (i)
      cout << ' ';
    cout << A[i];
  }
  cout << endl;
}

VI starts; // 始点が複数ありうる

// 戻り値：indexのvector
VI topological_sort(VV &G) {
  ll N = G.size();

  // 入次数
  VI IN(N, 0);
  rep(i, N) {
    for (ll to : G[i]) {
      IN[to]++;
    }
  }

  stack<ll> st; // 入次数0のものを入れる
  rep(i, N) {
    if (IN[i] == 0) {
      st.push(i);
      starts.push_back(i);
    }
  }

  VI ret;
  while (!st.empty()) {
    ll i = st.top();
    st.pop();
    ret.push_back(i);
    for (ll to : G[i]) {
      IN[to]--;
      if (IN[to] == 0) {
        st.push(to);
      }
    }
  }

  // 成功したか確認
  for (ll in : IN) {
    if (in != 0) {
      // 失敗（DAGじゃなかった）
      VI empty_vector;
      return empty_vector;
    }
  }
  // 正常の戻り値
  return ret;
}

VV G;

ll dp[100010]; // iに行くまでの最長コスト

int main() {
  cin.tie(0);
  ios::sync_with_stdio(false);

  // input
  ll N, M;
  cin >> N >> M;

  G.resize(N);

  rep(i, M) {
    ll x, y;
    cin >> x >> y;
    x--;
    y--;
    G[x].push_back(y);
  }

  auto sorted = topological_sort(G);

  debug(sorted);

  debug(starts);
  queue<ll> que;
  map<ll, ll> mp;
  for (ll a : starts) {
    que.push(a);
    mp[a]++;
  }

  debug(mp);

  while (!que.empty()) {
    ll cur = que.front();
    que.pop();
    if (mp[cur] > 1) {
      mp[cur]--;
      debug("suteru", cur);
      continue; // 捨てる
    } else {
      mp[cur]--;
    }

    for (ll to : G[cur]) {
      // 更新するときのみpush
      if (dp[to] < dp[cur] + 1) {
        dp[to] = dp[cur] + 1;
        debug(to, dp[to]);

        que.push(to);
        mp[to]++;
      }
    }
  }

  ll ans = 0;
  rep(i, 100010) { chmax(ans, dp[i]); }
  p(ans);

  return 0;
}

Fixed submission:
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
using ll = long long;
using VI = vector<ll>;
using VV = vector<VI>;
using VS = vector<string>;

// tourist set
template <typename A, typename B> string to_string(pair<A, B> p);

template <typename A, typename B, typename C>
string to_string(tuple<A, B, C> p);

template <typename A, typename B, typename C, typename D>
string to_string(tuple<A, B, C, D> p);

string to_string(const string &s) { return '"' + s + '"'; }

string to_string(const char *s) { return to_string((string)s); }

string to_string(bool b) { return (b ? "true" : "false"); }

string to_string(vector<bool> v) {
  bool first = true;
  string res = "{";
  for (int i = 0; i < static_cast<int>(v.size()); i++) {
    if (!first) {
      res += ", ";
    }
    first = false;
    res += to_string(v[i]);
  }
  res += "}";
  return res;
}

template <size_t N> string to_string(bitset<N> v) {
  string res = "";
  for (size_t i = 0; i < N; i++) {
    res += static_cast<char>('0' + v[i]);
  }
  return res;
}

template <typename A> string to_string(A v) {
  bool first = true;
  string res = "{";
  for (const auto &x : v) {
    if (!first) {
      res += ", ";
    }
    first = false;
    res += to_string(x);
  }
  res += "}";
  return res;
}

template <typename A, typename B> string to_string(pair<A, B> p) {
  return "(" + to_string(p.first) + ", " + to_string(p.second) + ")";
}

template <typename A, typename B, typename C>
string to_string(tuple<A, B, C> p) {
  return "(" + to_string(get<0>(p)) + ", " + to_string(get<1>(p)) + ", " +
         to_string(get<2>(p)) + ")";
}

template <typename A, typename B, typename C, typename D>
string to_string(tuple<A, B, C, D> p) {
  return "(" + to_string(get<0>(p)) + ", " + to_string(get<1>(p)) + ", " +
         to_string(get<2>(p)) + ", " + to_string(get<3>(p)) + ")";
}

void debug_out() { cerr << endl; }

template <typename Head, typename... Tail> void debug_out(Head H, Tail... T) {
  cerr << " " << to_string(H);
  debug_out(T...);
}

#ifdef LOCAL
#define debug(...) cerr << "[" << #__VA_ARGS__ << "]:", debug_out(__VA_ARGS__)
#else
#define debug(...) 42
#endif
// tourist set end

template <class T> bool chmax(T &a, const T &b) {
  if (a < b) {
    a = b;
    return 1;
  }
  return 0;
}
template <class T> bool chmin(T &a, const T &b) {
  if (b < a) {
    a = b;
    return 1;
  }
  return 0;
}

#define FOR(i, a, b) for (ll i = (a); i < (b); ++i)
#define rep(i, b) FOR(i, 0, b)
#define ALL(v) (v).begin(), (v).end()
#define p(s) cout << (s) << endl
#define p2(s, t) cout << (s) << " " << (t) << endl
#define br() p("")
#define pn(s) cout << (#s) << " " << (s) << endl
#define p_yes() p("YES")
#define p_no() p("NO")
#define pb(s) push_back(s)
#define SZ(x) ((int)(x).size())

void no() {
  p_no();
  exit(0);
}
void yes() {
  p_yes();
  exit(0);
}

const ll mod = 1e9 + 7;
const ll inf = 1e18;

void vprint(vector<ll> A) {
  ll L = A.size();
  FOR(i, 0, L) {
    if (i)
      cout << ' ';
    cout << A[i];
  }
  cout << endl;
}

VI starts; // 始点が複数ありうる

// 戻り値：indexのvector
VI topological_sort(VV &G) {
  ll N = G.size();

  // 入次数
  VI IN(N, 0);
  rep(i, N) {
    for (ll to : G[i]) {
      IN[to]++;
    }
  }

  stack<ll> st; // 入次数0のものを入れる
  rep(i, N) {
    if (IN[i] == 0) {
      st.push(i);
      starts.push_back(i);
    }
  }

  VI ret;
  while (!st.empty()) {
    ll i = st.top();
    st.pop();
    ret.push_back(i);
    for (ll to : G[i]) {
      IN[to]--;
      if (IN[to] == 0) {
        st.push(to);
      }
    }
  }

  // 成功したか確認
  for (ll in : IN) {
    if (in != 0) {
      // 失敗（DAGじゃなかった）
      VI empty_vector;
      return empty_vector;
    }
  }
  // 正常の戻り値
  return ret;
}

VV G;

ll dp[100010]; // iに行くまでの最長コスト

int main() {
  cin.tie(0);
  ios::sync_with_stdio(false);

  // input
  ll N, M;
  cin >> N >> M;

  G.resize(N);

  rep(i, M) {
    ll x, y;
    cin >> x >> y;
    x--;
    y--;
    G[x].push_back(y);
  }

  auto sorted = topological_sort(G);

  debug(sorted);

  debug(starts);
  queue<ll> que;
  map<ll, ll> mp;
  for (ll a : starts) {
    que.push(a);
    mp[a]++;
  }

  debug(mp);

  for (ll cu : sorted) {
    for (ll to : G[cu]) {
      chmax(dp[to], dp[cu] + 1);
    }
  }

  // while(!que.empty()){
  //   ll cur = que.front(); que.pop();
  //   if(mp[cur]>1){
  //     mp[cur]--;
  //     debug("suteru", cur);
  //     continue; // 捨てる
  //   }else{
  //     mp[cur]--;
  //   }

  //   for(ll to : G[cur]){
  //     // 更新するときのみpush
  //     if(dp[to] < dp[cur]+1){
  //       dp[to] = dp[cur]+1;
  //       debug(to, dp[to]);

  //       que.push(to);
  //       mp[to]++;
  //     }
  //   }
  // }

  ll ans = 0;
  rep(i, 100010) { chmax(ans, dp[i]); }
  p(ans);

  return 0;
}