LCA（离线算法）

hdu4547

CD操作

Time Limit: 10000/5000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65535/32768 K (Java/Others)
Total Submission(s): 1010    Accepted Submission(s): 275

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

 

方法一：

1700ms

#include"stdio.h"
#include"string.h"
#include"stdlib.h"
#define M 100009
#include"string"
#include"map"
#include"iostream"
using namespace std;
typedef struct st
{
    int u,v,next,w;
}E[M*3];
E edge,edge1;
int dis[M],head[M],head1[M],t,t1,use[M],in[M];
int f[M];
int finde(int x)
{
    if(x!=f[x])
        f[x]=finde(f[x]);
    return f[x];
}
void make(int u,int v)
{
    int x=finde(u);
    int y=finde(v);
    if(x!=y)
        f[x]=y;
}
void init()
{
    t=t1=0;
    memset(head,-1,sizeof(head));
    memset(head1,-1,sizeof(head1));
}
void add(int u,int v)
{
    edge[t].u=u;
    edge[t].v=v;
    edge[t].next=head[u];
    head[u]=t++;
}
void add1(int u,int v,int w)
{
    edge1[t1].u=u;
    edge1[t1].v=v;
    edge1[t1].w=w;
    edge1[t1].next=head1[u];
    head1[u]=t1++;
}
void dfs(int u)
{
    use[u]=1;
    int i;
    for(i=head[u];i!=-1;i=edge[i].next)
    {
        int v=edge[i].v;
        if(!use[v])
        {
            dis[v]=dis[u]+1;
            dfs(v);
            f[v]=u;
            make(u,v);
        }
    }
    for(i=head1[u];i!=-1;i=edge1[i].next)
    {
        int v=edge1[i].v;
        if(use[v])
        {
            edge1[i].w=edge1[i^1].w=f[finde(v)];
        }
    }
}
int main()
{
    int T,i,m,n,x,y;
    char ch1[60],ch2[60];
    scanf("%d",&T);
    while(T--)
    {
        scanf("%d%d",&n,&m);
        map<string,int>mp;
        int k=1;
        init();
        memset(in,0,sizeof(in));
        for(i=1;i<n;i++)
        {
            scanf("%s%s",ch1,ch2);
            if(mp[ch1]==0)
            {
                x=k;
                mp[ch1]=k++;
            }
            else
                x=mp[ch1];
            if(mp[ch2]==0)
            {
                y=k;
                mp[ch2]=k++;
            }
            else
                y=mp[ch2];
            add(y,x);
            in[x]++;
        }
        while(m--)
        {
            scanf("%s%s",ch1,ch2);
            add1(mp[ch1],mp[ch2],0);
            add1(mp[ch2],mp[ch1],0);
        }
        memset(use,0,sizeof(use));
        memset(dis,0,sizeof(dis));
        for(i=1;i<=n;i++)
            f[i]=i;
        for(i=1;i<=n;i++)
        {
            if(!in[i])
                dfs(i);
        }
        for(i=0;i<t1;i+=2)
        {
            int u=edge1[i].u;
            int v=edge1[i].v;
            int mid=edge1[i].w;
            int p;
            if(v==mid)
                p=0;
            else
                p=1;
            printf("%d
",dis[u]-dis[mid]+p);
        }
    }
}

方法二：

2700ms

#include"stdio.h"
#include"string.h"
#include"map"
#include"iostream"
#include"queue"
using namespace std;
#define M 100006
int dis[M];
int pre[M];
int rank[M],use[M],t,head[M];
int targan(int a,int b)
{
    if(a==b)
        return a;
    else if(rank[a]>rank[b])
        return targan(pre[a],b);
    else
        return targan(a,pre[b]);
}
struct st
{
    int u,v,next;
}edge[M*3];
void init()
{
    t=0;
    memset(head,-1,sizeof(head));

}
void add(int u,int v)
{
    edge[t].u=u;
    edge[t].v=v;
    edge[t].next=head[u];
    head[u]=t++;
}
void bfs(int s)
{
    queue<int>q;
    memset(use,0,sizeof(use));
    use[s]=1;
    memset(rank,0,sizeof(rank));
    q.push(s);
    while(!q.empty())
    {
        int u=q.front();
        q.pop();
        for(int i=head[u];i!=-1;i=edge[i].next)
        {
            int v=edge[i].v;
            if(!use[v])
            {
                use[v]=1;
                rank[v]=rank[u]+1;
                q.push(v);
            }
        }
    }
}
int main()
{
    int w;
    scanf("%d",&w);
    while(w--)
    {
        map<string,int>mp;
        int n,m,i;
        char ch1[444],ch2[444];
        init();
        scanf("%d%d",&n,&m);
        for(i=1;i<=n;i++)
            pre[i]=i;
        int t=1;
        for(i=1;i<n;i++)
        {
            scanf("%s%s",ch1,ch2);
            if(!mp[ch1])
                mp[ch1]=t++;
            if(!mp[ch2])
                mp[ch2]=t++;
            pre[mp[ch1]]=mp[ch2];
            dis[mp[ch1]]=1;
            add(mp[ch2],mp[ch1]);
        }
        int tep=-1;
        for(i=1;i<=n;i++)
            if(pre[i]==i)
            tep=i;
        bfs(tep);
        while(m--)
        {
            scanf("%s%s",ch1,ch2);
            int ans=targan(mp[ch1],mp[ch2]);
            if(ans!=mp[ch2])
                printf("%d
",rank[mp[ch1]]-rank[ans]+1);
            else
                printf("%d
",rank[mp[ch1]]-rank[ans]);
        }
    }
    return 0;

}