【模板】最近公共祖先(LCA)

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。

输入输出格式

输入格式:

第一行包含三个正整数N、M、S,分别表示树的结点个数、询问的个数和树根结点的序号。

接下来N-1行每行包含两个正整数x、y,表示x结点和y结点之间有一条直接连接的边(数据保证可以构成树)。

接下来M行每行包含两个正整数a、b,表示询问a结点和b结点的最近公共祖先。

输出格式:

输出包含M行,每行包含一个正整数,依次为每一个询问的结果。

输入输出样例

输入样例#1:
5 5 4
3 1
2 4
5 1
1 4
2 4
3 2
3 5
1 2
4 5
输出样例#1:
4
4
1
4
4

说明

时空限制:1000ms,128M

数据规模:

对于30%的数据:N<=10,M<=10

对于70%的数据:N<=10000,M<=10000

对于100%的数据:N<=500000,M<=500000

样例说明:

该树结构如下:

第一次询问:2、4的最近公共祖先,故为4。

第二次询问:3、2的最近公共祖先,故为4。

第三次询问:3、5的最近公共祖先,故为1。

第四次询问:1、2的最近公共祖先,故为4。

第五次询问:4、5的最近公共祖先,故为4。

故输出依次为4、4、1、4、4。

其实嘛,LCA倍增版就是把祖上十八辈都存下来(当然只存足够二的祖先)。

代码实现:

 1 #include<cstdio>
 2 #define maxn 500010
 3 int n,m,s;
 4 int a,b;
 5 int d[maxn],q[maxn],f[maxn][32];
 6 int h[maxn],hs;
 7 struct edge{int s,n;}e[maxn<<1];
 8 void dfs(int k,int deep){
 9     d[k]=deep,q[deep]=k;
10     int nd=deep+1;
11     for(int i=h[k];i;i=e[i].n)
12     if(!d[e[i].s]){
13         for(int j=1,k=0;nd>j;j*=2,k++) f[e[i].s][k]=q[nd-j];
14         dfs(e[i].s,nd);
15     }
16 }
17 int main(){
18     scanf("%d%d%d",&n,&m,&s);
19     for(int i=1;i<n;i++){
20         scanf("%d%d",&a,&b);
21         e[++hs]=(edge){b,h[a]},h[a]=hs;
22         e[++hs]=(edge){a,h[b]},h[b]=hs;
23     }
24     dfs(s,1);
25     for(int i=1;i<=m;i++){
26         scanf("%d%d",&a,&b);
27         while(a!=b){
28             if(d[a]==d[b]) for(int j=0;;j++) if(f[a][j+1]==f[b][j+1]){a=f[a][j],b=f[b][j];break;}
29             if(d[a]>d[b]) for(int j=0;;j++) if(d[f[a][j+1]]<d[b]){a=f[a][j];break;}
30             if(d[a]<d[b]) for(int j=0;;j++) if(d[f[b][j+1]]<d[a]){b=f[b][j];break;}
31         }
32         printf("%d
",a);
33     }
34     return 0;
35 }

题目来源:洛谷

原文地址:https://www.cnblogs.com/J-william/p/6573967.html