题目描述

给定一棵包含n个节点的有根无向树，节点编号互不相同，但不一定是 1∼n。
有m个询问，每个询问给出了一对节点的编号x和y，询问x与y的祖孙关系。

输入格式

输入第一行包括一个整数 表示节点个数；
接下来n行每行一对整数a和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；
第n+2行是一个整数m表示询问个数；
接下来m行，每行两个不同的正整数x和y，表示一个询问。

输出格式

对于每一个询问，若x是y的祖先则输出1，若y是x的祖先则输出2，否则输出0。

数据范围

$1≤n,m≤4×10^4$
$1≤每个节点的编号≤4×10^4$

样例

输入样例：

10
234 -1
12 234
13 234
14 234
15 234
16 234
17 234
18 234
19 234
233 19
5
234 233
233 12
233 13
233 15
233 19

输出样例：

1
0
0
0
2

代码

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<queue>
#include<cstring>

using namespace std;
const int N=4e4+10,M=N*2;

int n,m;
int e[M],ne[M],h[N],idx;
int depth[N];
int fa[N][16];
bool state[N];

queue<int> q;

void add(int a,int b){
    e[idx]=b,ne[idx]=h[a],h[a]=idx++;
}

void bfs(int root){
    memset(depth,0x3f,sizeof depth);

    depth[root]=1;
    depth[0]=0;
    fa[root][0]=0;

    q.push(root);
    state[root]=true;
    while(!q.empty()){
        int node=q.front();
        q.pop();

        for(int i=h[node];i!=-1;i=ne[i]){
            int t=e[i];
            if(!state[t]){
                depth[t]=depth[node]+1;
                fa[t][0]=node;

                for(int i=1;i<=15;i++){
                    fa[t][i]=fa[fa[t][i-1]][i-1];
                }

                state[t]=true;
                q.push(t);
            }
        }
    }
}

int findLca(int x,int y){
    if(depth[x]<depth[y]) swap(x,y);

    //x先到y的高度
    for(int i=15;i>=0;i--){
        if(depth[fa[x][i]]>=depth[y]) x=fa[x][i];
    }

    if(x==y) return x;

    //x和y一起向上
    for(int i=15;i>=0;i--){
        if(fa[x][i]!=fa[y][i]){
            x=fa[x][i];
            y=fa[y][i];
        }
    }

    return fa[x][0];
}

int main(){
    cin>>n;
    int a,b,root;

    memset(h,-1,sizeof h);


    for(int i=0;i<n;i++){
        cin>>a>>b;
        if(b==-1) root=a;
        else{
            add(a,b);
            add(b,a);
        }
    }

    bfs(root);//预处理，求depth和fa[][]

    cin>>m;
    int x,y;
    for(int i=0;i<m;i++){
        cin>>x>>y;
        int lca=findLca(x,y);
        if(lca==x) cout<<1<<endl;
        else if(lca==y) cout<<2<<endl;
        else cout<<0<<endl;
    }

    return 0;
}