python/TangDou/AcWing/LCA/1172_dfs.cpp

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 40010, M = 80010;

//链式前向星
int e[M], h[N], idx, ne[M];
void add(int a, int b) {
    e[idx] = b, ne[idx] = h[a], h[a] = idx++;
}
int n;
int depth[N];
int f[N][16];

//树上深搜
void dfs(int u) {
    for (int i = h[u]; ~i; i = ne[i]) {
        int j = e[i];
        if (!depth[j]) {
            depth[j] = depth[u] + 1; //① 每个节点的深度
            f[j][0] = u;             //② j的父节点是u
            dfs(j);
        }
    }
}

int lca(int a, int b) {
    if (depth[a] < depth[b]) swap(a, b);

    for (int k = 15; k >= 0; k--)
        if (depth[f[a][k]] >= depth[b]) a = f[a][k];

    if (a == b) return a;
    return f[a][0];
}

int main() {
    memset(h, -1, sizeof h); //初始化链式前向星
    scanf("%d", &n);         // n个顶点

    int a, b, m, root;
    while (n--) {
        scanf("%d %d", &a, &b); //表示a和b之间有一条无向边。如果b是−1，那么a就是树的根
        if (b == -1)
            root = a;
        else
            add(a, b), add(b, a); //有根无向树
    }

    //从根开始进行处理，根的深度是1
    depth[root] = 1;
    dfs(root); //从根开始深搜，目标是 ①：给每个节点标识上深度 ②:给每个节点设置上打表f[i][0]的值，其实就是他爹是谁

    // dfs只解决了2^0问题，其它的2^1,2^2,2^3,...,2^k,还需要再写循环，自己实现，这个顺序与bfs不一样，bfs根据深度枚举，遇到i时，它的依赖前序都已准备好， dfs需要全跑完再来一遍
    // 这个枚举序挺烦人啊，dp枚举顺序是配合业务来的,从这个来看，固定好2^i，然后逐个枚举每个点号进行填充
    // 所以，yxc大佬没有讲按dfs进行标识深度，而是采用了bfs进行标识，bfs是很好理解
    for (int i = 1; i <= 15; i++)
        for (int j = 1; j <= N; j++)
            f[j][i] = f[f[j][i - 1]][i - 1];

    scanf("%d", &m);
    while (m--) {
        scanf("%d %d", &a, &b);
        int p = lca(a, b);
        if (p == a)
            puts("1");
        else if (p == b)
            puts("2");
        else
            puts("0");
    }
    return 0;
}