poj 1470 Closest Common Ancestors（LCA, dfs+ST在线算法）

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题目大意：给出n个点，以及每个点连接的点。给出m个查询，求出公共祖先出现的次数。

题目思路：

用dfs+ST在线算法

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <queue>
#include <set>
#include <map>
#include <string>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
using namespace std;
const int MAXN = 1010;
int rmq[2*MAXN];//rmq数组，就是欧拉序列对应的深度序列
struct ST
{
    int mm[2*MAXN];
    int dp[2*MAXN][20];//最小值对应的下标
    void init(int n)
    {
        mm[0] = -1;
        for(int i = 1;i <= n;i++)
        {
            mm[i] = ((i&(i-1)) == 0)?mm[i-1]+1:mm[i-1];
            dp[i][0] = i;
        }
        for(int j = 1; j <= mm[n];j++)
            for(int i = 1; i + (1<<j) - 1 <= n; i++)
                dp[i][j] = rmq[dp[i][j-1]] < rmq[dp[i+(1<<(j-1))][j-1]]?dp[i][j-1]:dp[i+(1<<(j-1))][j-1];
    }
    int query(int a,int b)//查询[a,b]之间最小值的下标
    {
        if(a > b)swap(a,b);
        int k = mm[b-a+1];
        return rmq[dp[a][k]] <= rmq[dp[b-(1<<k)+1][k]]?dp[a][k]:dp[b-(1<<k)+1][k];
    }
};
//边的结构体定义
struct Edge
{
    int to,next;
};
Edge edge[MAXN*2];
int tot,head[MAXN];

int F[MAXN*2];//欧拉序列，就是dfs遍历的顺序，长度为2*n-1,下标从1开始
int P[MAXN];//P[i]表示点i在F中第一次出现的位置
int cnt;

ST st;
void init()
{
    tot = 0;
    memset(head,-1,sizeof(head));
}
void addedge(int u,int v)//加边，无向边需要加两次
{
    edge[tot].to = v;
    edge[tot].next = head[u];
    head[u] = tot++;
}
void dfs(int u,int pre,int dep)
{
    F[++cnt] = u;
    rmq[cnt] = dep;
    P[u] = cnt;
    for(int i = head[u];i != -1;i = edge[i].next)
    {
        int v = edge[i].to;
        if(v == pre)continue;
        dfs(v,u,dep+1);
        F[++cnt] = u;
        rmq[cnt] = dep;
    }
}
void LCA_init(int root,int node_num)//查询LCA前的初始化
{
    cnt = 0;
    dfs(root,root,0);
    st.init(2*node_num-1);
}
int query_lca(int u,int v)//查询u,v的lca编号
{
    return F[st.query(P[u],P[v])];
}
bool flag[MAXN];
int Count_num[MAXN];
int main()
{
    //freopen("in.txt","r",stdin);
    //freopen("out.txt","w",stdout);
    int n;
    int u,v,k;
    int Q;
    while(scanf("%d",&n) == 1)
    {
        init();
        memset(flag,false,sizeof(flag));
        for(int i = 1;i <= n;i++)
        {
            scanf("%d:(%d)",&u,&k);
            while(k--)
            {
                scanf("%d",&v);
                flag[v] = true;
                addedge(u,v);
                addedge(v,u);
            }
        }
        int root;
        for(int i = 1;i <= n;i++)
            if(!flag[i])
            {
                root = i;
                break;
            }
        LCA_init(root,n);
        memset(Count_num,0,sizeof(Count_num));
        scanf("%d",&Q);
        while(Q--)
        {
            char ch;
            cin>>ch;
            scanf("%d %d)",&u,&v);
            Count_num[query_lca(u,v)]++;
        }
        for(int i = 1;i <= n;i++)
            if(Count_num[i] > 0)
                printf("%d:%d\n",i,Count_num[i]);
    }
    return 0;
}