LCA倍增

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <vector>
#include <cstring>

using namespace std;

const int maxn=5e5+10;

int depth[maxn],fa[maxn][22],lg[maxn];
int tot;
int head[maxn<<1],e[maxn<<1],nex[maxn<<1];
void add(int x,int y)
{
    e[++tot]=y;
    nex[tot]=head[x];
    head[x]=tot;
}

void dfs(int cur,int fath)
{
    depth[cur]=depth[fath]+1;
    fa[cur][0]=fath;
    for(int i=1; (1<<i)<=depth[cur]; i++)
    {
        fa[cur][i]=fa[fa[cur][i-1]][i-1];
    }
    for(int i=head[cur]; i!=-1; i=nex[i])
    {
        if(e[i]==fath)
            continue;
        dfs(e[i],cur);
    }
}

int lca(int x,int y)
{
    if(depth[x]<depth[y])
        swap(x,y);
    while(depth[x]>depth[y])
        x=fa[x][lg[depth[x]-depth[y]]-1];
    if(x==y)
        return x;
    for(int i=lg[depth[x]]-1;i>=0;i--)
    {
        if(fa[x][i]!=fa[y][i])
            x=fa[x][i],y=fa[y][i];
    }
    return fa[x][0];
}

int main()
{
    memset(head,-1,sizeof(head));
    int n,m,s,x,y;
    scanf("%d %d %d",&n,&m,&s);
    for(int i=1;i<n;i++)
    {
        scanf("%d %d",&x,&y);
        add(x,y);add(y,x);
    }
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        lg[i]=lg[i-1]+(1<<lg[i-1]==i);
    }
    dfs(s,0);
    while(m--)
    {
        scanf("%d %d",&x,&y);
        printf("%d
",lca(x,y));
    }
    return 0;
}