求LCA的倍增算法

一、LCA的定义:

  在一棵树上,点u到点v之间的路径最短的那个节点就是lca(u,v)

二、倍增思想:

  我们定义fa[i][j]表示节点i往上跳跃2^j次所到达的节点标号,则有结论:

  1.因为2^(j-1)+2^(j-1)=2^j,所以fa[i][j]=fa[fa[i][j-1]][j-1];

  2.dep[i]表示节点i的深度,可以一次dfs求出

  3.fa[i][0]=dfn[i]-1(编号-1即为father);

三、具体运用:

  若dep[u]!=dep[v],则把dep大的往上跳k=dep[x(较大)]-dep[y(较小)]步,使得两个节点处于同一层上

  可以把k表示为2的幂次和,即转换为二进制然后按位做,这时候fa数组就派上用场了

  往上跳k步可以表示为多个fa数组中的j之和,求出跳越k层后的节点

  然后两个节点一起往上走,直到遇见

  大概长这个样:

int lca(int x,int y){
    if(de[x]<de[y]) swap(x,y);
    for(int i=p;i>=0;i--)if(de[x]-de[y]>=(1<<i)) x=fa[x][i];
    if(x==y) return x;
    for(int i=p;i>=0;i--)if((1<<i)<=de[x]&&fa[x][i]!=fa[y][i]) x=fa[x][i],y=fa[y][i];
    return fa[x][0];
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/heqingyu/p/8159196.html