HDU 4547 CD操作 （LCA最近公共祖先Tarjan模版）

CD操作

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Problem Description

　　在Windows下我们可以通过cmd运行DOS的部分功能，其中CD是一条很有意思的命令，通过CD操作，我们可以改变当前目录。
　　这里我们简化一下问题，假设只有一个根目录，CD操作也只有两种方式：
　　
　　1. CD 当前目录名...目标目录名 (中间可以包含若干目录，保证目标目录通过绝对路径可达)
　　2. CD .. (返回当前目录的上级目录)
　　
　　现在给出当前目录和一个目标目录，请问最少需要几次CD操作才能将当前目录变成目标目录？

 

Input

输入数据第一行包含一个整数T(T<=20)，表示样例个数；每个样例首先一行是两个整数N和M(1<=N,M<=100000)，表示有N个目录和M个询问；接下来N-1行每行两个目录名A B(目录名是只含有数字或字母，长度小于40的字符串)，表示A的父目录是B。最后M行每行两个目录名A B，表示询问将当前目录从A变成B最少要多少次CD操作。数据保证合法，一定存在一个根目录，每个目录都能从根目录访问到。

 

Output

请输出每次询问的结果，每个查询的输出占一行。

 

Sample Input

2 3 1 B A C A B C 3 2 B A C B A C C A

 

Sample Output

2 1 2

 

1. 从父目录到任意一个子目录的距离都是1
2. 用一个flag记录一下询问是从左到右还是从右到左，有几种情况 
   
   • 左边是右边的父亲，距离为1
   • 右边是左边的父亲，距离是dis[v]到lca(u,v)
   • 其他情况+1

其他就是离线求Tarjan的lca了

 

 

 

#include<iostream>
#include <cstring>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <map>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define inf 1000000
#define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
const int N=100000+7;
const int M=2*N;
int pre[N],first[N],first2[N],tot,tot2;
bool vis[N];//标记有没有询问
int n;
int fa[N],ans[N],cnt;
int vis2[N],dis[N];
map<string,int>m;

struct edge
{
    int v,next;
} e[M];
struct Query
{
    int v,next,id,flag;//flag用来标记是从左到右还是从到左
} query[M];


void add(int u,int v)
{
    e[tot].v=v;
    e[tot].next =first[u];
    first[u]=tot++;
}
void dfs(int u,int len)//建立深度
{
    vis2[u]=1;
    dis[u]=len;
    for(int i=first[u];~i;i=e[i].next)
    {
        int v=e[i].v;
        if(!vis2[v])
            dfs(v,len+1);
    }
}

void add_query(int u,int v,int id,int flag)//建立询问的边
{
    query[tot2].flag =flag;
    query[tot2].id=id;
    query[tot2].v=v;
    query[tot2].next=first2[u];
    first2[u]=tot2++;
}



int find(int x)
{
    return x==pre[x]?x:pre[x]=find(pre[x]);
}


void lca(int u,int fa)//Targin算法
{
    for(int i=first[u];~i;i=e[i].next)
    {
        int v=e[i].v;
        if(v==fa) continue;
        lca(v,u);
        pre[v]=u;
    }
    vis[u]=1;
    for(int i=first2[u];~i;i=query[i].next)
    {
        int v=query[i].v;
        if(vis[v])//那么find(v)就是最近公共祖先
        {
            int id=query[i].id;
            int flag=query[i].flag ;
            if(flag==1)
            {
                if(u==find(v))
                {
                    ans[id]=1;//直接跃上找到父目录
                }
                else if(find(u)==v)
                    ans[id]=dis[u]-dis[find(v)];//向下走找到目标目录
                else
                    ans[id]=dis[u]-dis[find(v)]+1;//一个越到父目录，再向下找
            }
            else//
            {
                int u1=v;
                int v1=u;
                if(u1==find(v1))
                    ans[id]=1;
                else if(find(u1)==v1)
                    ans[id]=dis[u1]-dis[find(v)];
                else
                    ans[id]=dis[u1]-dis[find(v)]+1;
            }
        }
    }
}

void init()
{
    mem(first,-1);
    mem(first2,-1);
    mem(vis,0);
    mem(vis2,0);
    mem(fa,-1);
    mem(ans,0);
    tot=0;
    tot2=0;
    cnt=1;
    m.clear();
    for(int i=1; i<=n; i++)
        pre[i]=i;
}

struct node
{
    int u,v;
} zz[N];


int main()
{
    int t,mm;
    string s1,s2;
    scanf("%d",&t);
    while(t--)
    {
        scanf("%d%d",&n,&mm);
        init();
        for(int i=1; i<n; i++)
        {
            cin>>s1>>s2;
            if(!m[s1]) m[s1]=cnt++;
            if(!m[s2]) m[s2]=cnt++;
            int a=m[s1],b=m[s2];
            add(a,b);
            add(b,a);
            fa[a]=b;
        }
        int root=1;
        while(~fa[root]) root=fa[root];
        dfs(root,0);
        for(int i=1; i<=mm; i++)
        {
            cin>>s1>>s2;
            int a=m[s1],b=m[s2];
            zz[i].u=a,zz[i].v=b;
            add_query(a,b,i,1);
            add_query(b,a,i,2);
        }
        lca(root,root);
        for(int i=1; i<=mm; i++)
        {
            int u=zz[i].u,v=zz[i].v;
            if(u==v)
                puts("0");
            else
                printf("%d
",ans[i]);
        }
    }
    return 0;
}

 

Source

2013金山西山居创意游戏程序挑战赛——初赛（1）