【LCA分类讨论】Gym - 101908 - L. Subway Lines

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题目链接<http://codeforces.com/gym/101908/problem/L>

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题意：

给出一个树，有Q次询问，每次询问两条简单路径存在重合节点的个数。

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题解：

主要就是一个大的分类讨论。

分三个大讨论，两条简单路径的LCA深度相同和不同。

三种情况里面讨论答案为0，和答案大于1的情况。

剩下的就是情况就是答案为1了，个人认为答案为1比较麻烦所以直接扔在了最后。

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#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N=1e5+7;

int fa[N][20],de[N],dis[N];
int p[N],edn;
int n,m,c;

struct Edge{
    int u,v,nxt;
    Edge(int u=0,int v=0,int nxt=0):u(u),v(v),nxt(nxt){}
}edge[N*2];
void add(int u,int v){
    edge[++edn]=Edge(u,v,p[u]);p[u]=edn;
    edge[++edn]=Edge(v,u,p[v]);p[v]=edn;
}

void dfs(int u){
    for(int i=p[u];~i;i=edge[i].nxt){
        int v=edge[i].v;
        if(v==fa[u][0])continue;
        de[v]=de[u]+1;
        fa[v][0]=u;
        dfs(v);
    }
}
void init(){
    for(int j=1;(1<<j)<=n;j++){
        for(int i=1;i<=n;i++){
            fa[i][j]=fa[fa[i][j-1]][j-1];
        }
    }
}
int lca(int a,int b){
    if(de[a]>de[b])swap(a,b);
    int f=de[b]-de[a];
    for(int i=0;(1<<i)<=f;i++){
        if((1<<i)&f) b=fa[b][i];
    }

    if(a!=b){
        for(int i=(int)log2(N);i>=0;i--){
            if(fa[a][i]!=fa[b][i]){
                a=fa[a][i]; b=fa[b][i];
            }
        }
        a=fa[a][0];
    }
    return a;
}

int main()
{
    int q,u,v;
    memset(p,-1,sizeof(p));edn=-1;
    memset(de,0,sizeof(de));
    scanf("%d%d",&n,&q);
    for(int i=1;i<n;i++){
        scanf("%d%d",&u,&v);
        add(u,v);
    }
    dfs(1);init();
    int a,b,c,d;
    for(int i=1;i<=q;i++){
        scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&d);
        int ab=lca(a,b),cd=lca(c,d);
        int ac=lca(a,c),ad=lca(a,d);
        int bc=lca(b,c),bd=lca(b,d);
        if(de[ab]==de[cd]){
            if(ab==cd){
                int ans=abs(de[ab]-de[ac])+abs(de[ab]-de[bd])+1;
                ans=max(ans,abs(de[ab]-de[ad])+abs(de[ab]-de[bc])+1);
                printf("%d\n",ans);
                continue;
            }
            else{
                printf("0\n");
                continue;
            } 
        }
        if(de[ab]<de[cd]){
            if(lca(a,cd)!=cd&&lca(b,cd)!=cd){
                printf("0\n");
                continue;
            }
            if(ac!=ad){
                printf("%d\n",abs(de[ac]-de[ad])+1);
                continue;
            }
            if(bc!=bd){
                printf("%d\n",abs(de[bc]-de[bd])+1);
                continue;
            }
        }
        if(de[cd]<de[ab]){
            if(lca(c,ab)!=ab&&lca(d,ab)!=ab){
                printf("0\n");
                continue;
            }
            if(ac!=bc){
                printf("%d\n",abs(de[ac]-de[bc])+1);
                continue;
            }
            if(ad!=bd){
                printf("%d\n",abs(de[ad]-de[bd])+1);
                continue;
            }
        }
        printf("1\n");
    }
}