HDU 4547 CD操作（LCA）

CD操作

Time Limit: 10000/5000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65535/32768 K (Java/Others)
Total Submission(s): 78    Accepted Submission(s): 14

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

 

 

Source

2013金山西山居创意游戏程序挑战赛——初赛（1）

 

 

Recommend

liuyiding

 

 

 

 

目录刚好成一颗树。

树有唯一的根结点。

每步操作可以到上一级目录，或者直接到下面的目录。

 

其实就是查询LCA

 

要求u->v

把u、v的lca求出来，设为tmp

那么肯定是先u->tmp->u

 

u->temp的步数刚好是他们的深度差，一个数组存深度差就可以了。

 

temp->v如果不相等就是一步，相等就是0步

 

 

LCA还是不熟悉啊，只会套模板，下次来补

 

//============================================================================

// Name        : C.cpp

// Author      : 

// Version     :

// Copyright   : Your copyright notice

// Description : Hello World in C++, Ansi-style

//============================================================================



#include <iostream>

#include <string.h>

#include <algorithm>

#include <queue>

#include <map>

#include <vector>

#include <math.h>

#include <string>

#include <stdio.h>

#include <math.h>

using namespace std;



const int MAXN=100010;



int rmq[2*MAXN];//建立RMQ的数组



//***************************

//ST算法，里面含有初始化init(n)和query(s,t)函数

//点的编号从1开始，1-n.返回最小值的下标

//***************************

struct ST

{

    int mm[2*MAXN];//mm[i]表示i的最高位，mm[1]=0,mm[2]=1,mm[3]=1,mm[4]=2

    int dp[MAXN*2][20];

    void init(int n)

    {

        mm[0]=-1;

        for(int i=1;i<=n;i++)

        {

            mm[i]=((i&(i-1))==0?mm[i-1]+1:mm[i-1]);

            dp[i][0]=i;

        }

        for(int j=1;j<=mm[n];j++)

          for(int i=1;i+(1<<j)-1<=n;i++)

             dp[i][j]=rmq[dp[i][j-1]]<rmq[dp[i+(1<<(j-1))][j-1]]?dp[i][j-1]:dp[i+(1<<(j-1))][j-1];

    }

    int query(int a,int b)//查询a到b间最小值的下标

    {

        if(a>b)swap(a,b);

        int k=mm[b-a+1];

        return rmq[dp[a][k]]<rmq[dp[b-(1<<k)+1][k]]?dp[a][k]:dp[b-(1<<k)+1][k];

    }

};



//边的结构体定义

struct Node

{

    int to,next;

};



/* ******************************************

LCA转化为RMQ的问题

MAXN为最大结点数。ST的数组 和 F，edge要设置为2*MAXN



F是欧拉序列，rmq是深度序列，P是某点在F中第一次出现的下标

*********************************************/



struct LCA2RMQ

{

    int n;//结点个数

    Node edge[2*MAXN];//树的边,因为是建无向边，所以是两倍

    int tol;//边的计数

    int head[MAXN];//头结点



    bool vis[MAXN];//访问标记

    int F[2*MAXN];//F是欧拉序列，就是DFS遍历的顺序

    int P[MAXN];//某点在F中第一次出现的位置

    int cnt;



    ST st;

    void init(int n)//n为所以点的总个数，可以从0开始，也可以从1开始

    {

        this->n=n;

        tol=0;

        memset(head,-1,sizeof(head));

    }

    void addedge(int a,int b)//加边

    {

        edge[tol].to=b;

        edge[tol].next=head[a];

        head[a]=tol++;

        edge[tol].to=a;

        edge[tol].next=head[b];

        head[b]=tol++;

    }



    int query(int a,int b)//传入两个节点，返回他们的LCA编号

    {

        return F[st.query(P[a],P[b])];

    }



    void dfs(int a,int lev)

    {

        vis[a]=true;

        ++cnt;//先加，保证F序列和rmq序列从1开始

        F[cnt]=a;//欧拉序列，编号从1开始，共2*n-1个元素

        rmq[cnt]=lev;//rmq数组是深度序列

        P[a]=cnt;

        for(int i=head[a];i!=-1;i=edge[i].next)

        {

            int v=edge[i].to;

            if(vis[v])continue;

            dfs(v,lev+1);

            ++cnt;

            F[cnt]=a;

            rmq[cnt]=lev;

        }

    }



    void solve(int root)

    {

        memset(vis,false,sizeof(vis));

        cnt=0;

        dfs(root,0);

        st.init(2*n-1);

    }

}lca;



bool flag[MAXN];

map<string,int>mp;



int deep[MAXN];

vector<int>vec[MAXN];

void bfs(int root)

{

    memset(deep,0,sizeof(deep));

    queue<int>q;

    while(!q.empty())q.pop();

    deep[root]=1;

    q.push(root);

    while(!q.empty())

    {

        int tmp=q.front();

        q.pop();

        int sz=vec[tmp].size();

        for(int i=0;i<sz;i++)

        {

            if(deep[vec[tmp][i]]==0)

            {

                deep[vec[tmp][i]]=deep[tmp]+1;

                q.push(vec[tmp][i]);

            }

        }

    }

}



int main()

{

    //freopen("in.txt","r",stdin);

    //freopen("out.txt","w",stdout);

    int T;

    int N,m;

    int u,v;

    scanf("%d",&T);

    while(T--)

    {

        scanf("%d%d",&N,&m);

        memset(flag,false,sizeof(flag));

        lca.init(N);

        string str1,str2;

        int id=0;

        mp.clear();

        for(int i=1;i<=N;i++)vec[i].clear();

        for(int i=1;i<N;i++)

        {

            cin>>str1>>str2;

            if(mp[str1]==0)mp[str1]=++id;

            if(mp[str2]==0)mp[str2]=++id;

            u=mp[str1];

            v=mp[str2];

            vec[v].push_back(u);

            lca.addedge(v,u);

            flag[u]=true;

        }

        int root;

        for(int i=1;i<=N;i++)

          if(!flag[i])

          {

              root=i;

              break;

          }

        //printf("root:%d\n",root);

        lca.solve(root);

        bfs(root);



        //for(int i=1;i<=N;i++)printf("%d:%d\n",i,deep[i]);



        while(m--)

        {

            cin>>str1>>str2;

            u=mp[str1];

            v=mp[str2];

            int tmp=lca.query(u,v);

            //cout<<str1<<" "<<str2<<endl;

            //printf("%d  %d  %d\n",u,v,tmp);

            int ans=deep[u]-deep[tmp];

            if(tmp!=v)ans++;

            printf("%d\n",ans);

        }

    }

    return 0;

}