AC日记——【模板】最近公共祖先(LCA)洛谷 P3379
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
5 5 4
3 1
2 4
5 1
1 4
2 4
3 2
3 5
1 2
4 5
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。
思路:
树剖。
来,上代码:
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <algorithm> #define maxn 500001 using namespace std; struct EdgeType {
int to,next;
};
struct EdgeType edge[maxn<<]; int if_z,n,m,s,num,f[maxn],deep[maxn];
int belong[maxn],size[maxn],cnt,head[maxn]; char Cget; inline void read_int(int &now)
{
now=,if_z=,Cget=getchar();
while(Cget>''||Cget<'')
{
if(Cget=='-') if_z=-;
Cget=getchar();
}
while(Cget>=''&&Cget<='')
{
now=now*+Cget-'';
Cget=getchar();
}
now*=if_z;
} inline void edge_add(int from,int to)
{
edge[++num].to=from,edge[num].next=head[to],head[to]=num;
edge[++num].to=to,edge[num].next=head[from],head[from]=num;
} void search(int now,int fa)
{
int pos=cnt++;
f[now]=fa,deep[now]=deep[fa]+;
for(int i=head[now];i;i=edge[i].next)
{
if(edge[i].to==fa) continue;
search(edge[i].to,now);
}
size[now]=cnt-pos;
} void search_(int now,int chain)
{
int pos=;
belong[now]=chain;
for(int i=head[now];i;i=edge[i].next)
{
if(edge[i].to==f[now]) continue;
if(size[pos]<size[edge[i].to]) pos=edge[i].to;
}
if(pos!=) search_(pos,chain);
else return ;
for(int i=head[now];i;i=edge[i].next)
{
if(edge[i].to==pos||edge[i].to==f[now]) continue;
search_(edge[i].to,edge[i].to);
}
} inline int lca(int x,int y)
{
while(belong[x]!=belong[y])
{
if(deep[belong[x]]<deep[belong[y]]) swap(x,y);
x=f[belong[x]];
}
if(deep[x]<deep[y]) return x;
else return y;
} int main()
{
read_int(n),read_int(m),read_int(s);
int from,to;
for(int i=;i<n;i++)
{
read_int(from),read_int(to);
edge_add(from,to);
}
search(s,),cnt=,search_(s,s);
for(int i=;i<=m;i++)
{
read_int(from),read_int(to);
printf("%d\n",lca(from,to));
}
return ;
}
附,70分暴力找lca:
#include <cstdio>
#include <algorithm> #define maxn 500001 using namespace std; struct EdgeType {
int to,next;
};
struct EdgeType edge[maxn<<]; int f[maxn],head[maxn],num;
int n,m,s,if_z,dfn[maxn],cnt; char Cget; inline void read_int(int &now)
{
now=,if_z=,Cget=getchar();
while(Cget>''||Cget<'')
{
if(Cget=='-') if_z=-;
Cget=getchar();
}
while(Cget>=''&&Cget<='')
{
now=now*+Cget-'';
Cget=getchar();
}
now*=if_z;
} inline void edge_add(int from,int to)
{
edge[++num].to=from,edge[num].next=head[to],head[to]=num;
edge[++num].to=to,edge[num].next=head[from],head[from]=num;
} void search(int now,int fa)
{
dfn[now]=++cnt,f[now]=fa;
for(int i=head[now];i;i=edge[i].next)
{
if(edge[i].to==fa) continue;
search(edge[i].to,now);
}
} inline int lca(int x,int y)
{
if(dfn[x]<dfn[y]) swap(x,y);
while(dfn[x]>dfn[y]) x=f[x];
while(dfn[y]>dfn[x]) y=f[y];
return y;
} int main()
{
read_int(n),read_int(m),read_int(s);
int from,to;
for(int i=;i<n;i++)
{
read_int(from),read_int(to);
edge_add(from,to);
}
search(s,);
for(int i=;i<=m;i++)
{
read_int(from),read_int(to);
printf("%d\n",lca(from,to));
}
return ;
}
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