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2.9 KiB
C++
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#include <bits/stdc++.h>
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using namespace std;
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const int N = 40010, M = 80010;
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// 链式前向星
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int e[M], h[N], idx, w[M], ne[M];
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void add(int a, int b, int c = 0) {
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e[idx] = b, ne[idx] = h[a], w[idx] = c, h[a] = idx++;
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}
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int n;
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int depth[N]; // 每个节点的深度
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int f[N][16]; // 设f[i][k]表示节点i向上回溯2^k步的节点标号
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// 预处理
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// 1、每个点的深度
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// 2、记录节点i向上回溯2^k步的节点标号
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void bfs(int root) {
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queue<int> q; // 声明队列，准备从根开始对整棵树进行宽搜
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q.push(root); // 根节点入队列
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depth[root] = 1; // 根结点深度为1
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while (q.size()) {
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int u = q.front();
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q.pop();
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for (int i = h[u]; ~i; i = ne[i]) {
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int v = e[i];
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if (!depth[v]) { // 如果深度为0，表示没有访问过，防止走回头路
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depth[v] = depth[u] + 1; // 记录每个节点的深度
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f[v][0] = u; // f[j][0]表示j跳2^0=1到达的是它的父节点
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q.push(v); // 下一次该j发挥作用了
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/*举个栗子：
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j 向上跳 2^0=1,2^1=2,2^2=4,2^3=8,2^4=16,2^5=32,...步,
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分别记录这样跳到达的节点是什么编号，这样其实是按二进制思想记录的信息。
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f[j][k] = f[f[j][k - 1]][k - 1] 采用了递推的思路，比如i向上想走8级，现在向上走了4级到达了j,也可以继续从j出发向上再走4次，是一回事, 但由于这样利用了已有结果会更快
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因为bfs特性，在计算f[j][k]时，前序依赖数据已经被填充过，可以快速利用
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*/
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for (int k = 1; k <= 15; k++) f[v][k] = f[f[v][k - 1]][k - 1];
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}
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}
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}
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}
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// 最近公共祖先
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int lca(int a, int b) {
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// a保持深度更大
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if (depth[a] < depth[b]) swap(a, b);
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// 对齐a,b,跳冒不跳，跳少再跳
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for (int k = 15; k >= 0; k--)
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if (depth[f[a][k]] >= depth[b]) a = f[a][k];
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if (a == b) return a;
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// 同级，跳冒不跳，跳少再跳
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for (int k = 15; k >= 0; k--)
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if (f[a][k] != f[b][k])
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a = f[a][k], b = f[b][k];
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// a的父节点，就是lca(a,b)
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return f[a][0];
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}
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int main() {
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memset(h, -1, sizeof h);
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scanf("%d", &n);
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int a, b, m, root;
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for (int i = 0; i < n; i++) {
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scanf("%d %d", &a, &b);
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if (b == -1)
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root = a; // 找到根节点
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else
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add(a, b), add(b, a); // 无向树
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}
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// 预处理,生成倍增的下2^k级跳位置数据f[i][k]
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bfs(root);
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scanf("%d", &m);
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while (m--) {
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scanf("%d %d", &a, &b);
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int p = lca(a, b);
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if (p == a)
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puts("1");
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else if (p == b)
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puts("2");
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else
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puts("0");
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}
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return 0;
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} |