题目描述#
如题,给定一棵有根多叉树,请求出指定两个点直接最近的公共祖先。
输入格式#
第一行包含三个正整数
接下来
接下来
输出格式#
输出包含
样例 #1#
样例输入 #1#
5 5 4
3 1
2 4
5 1
1 4
2 4
3 2
3 5
1 2
4 5plaintext样例输出 #1#
4
4
1
4
4plaintext提示#
对于
对于
对于
样例说明:
该树结构如下:

第一次询问:
第二次询问:
第三次询问:
第四次询问:
第五次询问:
故输出依次为
{% raw %}
此算法需要两次
第一次
我们不妨令1号结点为树根,进行
void dfs_1(int u,int f){
fa[u]=f,size[u]=1;
depth[u]=depth[f]+1;
int t=-1;
for(int i = 0;i<ro[u].size();i++){
if(ro[u][i]==f) continue;
dfs_1(ro[u][i],u);
size[u]+=size[ro[u][i]];
if(size[ro[u][i]]>t){
t=size[ro[u][i]],son[u]=ro[u][i];
}
}
}cpp第二次
- 所有重链互不相交,即每个点只属于一条重链
- 所有重链长度和等于节点数(链长指链上节点数)
- 一个点到根节点的路径上经过的边中轻边最多只有log条
前两个性质好理解,那么第三个性质是为什么呢?因为最坏情况就是这个点到根路径上经过的边都是轻边,
那么每走一条轻边到达这个点的父节点就代表这个父节点至少还有一个与当前子树同样大的子树,也就是说每走一条轻边走到的点的子树
大小就要*2,因此最多只能走
void dfs_2(int u,int f){
top[u]=f;
id[u]=++cnt;
w[cnt]=b[u];
if(!son[u]) return;
dfs_2(son[u],f);
for(int i = 0;i<ro[u].size();i++){
if(ro[u][i]==fa[u]||ro[u][i]==son[u])continue;
dfs_2(ro[u][i],ro[u][i]);
}
}cpp对于求
重复这个过程,直到两个点处在同一条重链上,直接输出深度浅的点就是
因为重链是直接跳到链头,时间复杂度是
int LCA(int x,int y){
while(top[x]!=top[y]){
if(depth[top[x]]<depth[top[y]]) swap(x,y);
x=fa[top[x]];
}return depth[x]<depth[y]? x:y;
}cpp{% raw %}
{% raw %}
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int MAXN = 1e6+5;
inline int read(){
int x=0,f=1;char c=getchar();
for(;!isdigit(c);c=getchar())if(c=='-')f=-1;
for(;isdigit(c);c=getchar())x=(x<<3)+(x<<1)+(c^48);
return x*f;
}
vector <int> ro[MAXN];
int cnt,fa[MAXN],size[MAXN],depth[MAXN],son[MAXN],top[MAXN],id[MAXN],w[MAXN],b[MAXN];
void dfs_1(int u,int f){
fa[u]=f,size[u]=1;
depth[u]=depth[f]+1;
int t=-1;
for(int i = 0;i<ro[u].size();i++){
if(ro[u][i]==f) continue;
dfs_1(ro[u][i],u);
size[u]+=size[ro[u][i]];
if(size[ro[u][i]]>t){
t=size[ro[u][i]],son[u]=ro[u][i];
}
}
}
void dfs_2(int u,int f){
top[u]=f;
id[u]=++cnt;
w[cnt]=b[u];
if(!son[u]) return;
dfs_2(son[u],f);
for(int i = 0;i<ro[u].size();i++){
if(ro[u][i]==fa[u]||ro[u][i]==son[u])continue;
dfs_2(ro[u][i],ro[u][i]);
}
}
int LCA(int x,int y){
while(top[x]!=top[y]){
if(depth[top[x]]<depth[top[y]]) swap(x,y);
x=fa[top[x]];
}return depth[x]<depth[y]? x:y;
}
int main(){
int N=read(),M=read(),S=read(),u,v;
N--;
for(;N--;){
cin>>u>>v;
ro[u].push_back(v);
ro[v].push_back(u);
}
dfs_1(S,0);
dfs_2(S,S);
for(;M--;){
cin>>u>>v;
cout<<LCA(u,v)<<endl;
}
return 0;
}cpp{% raw %}
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