题目的意思是给定了一棵树,有若干个询问:
,问
的最短路径和
的最短路径是否有交点
神奇的结论:如果两条最短路径相交,那么其中一条的最近公共祖先一定在另一条最短路径上
证明就是如图所示,如果存在交点,那么可以继续向上走,或者向下走;如果向下走,那么LCA就是向下走的哪个转折点,如果向上走,那么LCA就是最上面的那个点或者它在某个位置向下走的转折点
所以既然如果相交,不妨以
在
的最短路径上,那么一定有:
所以还需要求
,是为了求
同样也得考虑如果是
在
的最短路径上。
总代码:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define endl '\n'
#define int long long
#define IOS ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(NULL);cout.tie(NULL);
#define HelloWorld IOS;
const int N = 1e5 + 10;
const int M = 20;
int n, m, depth[N];
int st[N][M];
vector<int> adj[N];
void dfs(int u, int fa, int dep){
depth[u] = dep;
st[u][0] = fa;
for(int v : adj[u]){
if(v != fa) dfs(v, u, dep + 1);
}
}
int lca(int u, int v){
if(depth[u] < depth[v]) swap(u, v);
int dif = depth[u] - depth[v];
for(int i = M - 1; i >= 0; i --){
if((dif >> i) & 1) u = st[u][i];
}
if(u == v) return u;
for(int i = M - 1; i >= 0; i --){
if(st[u][i] != st[v][i]){
u = st[u][i];
v = st[v][i];
}
}
return st[u][0];
}
bool check(int a, int b, int c, int d, int e, int f, int g, int h, int i){
int dist1 = depth[a] + depth[b] - 2 * depth[c];
int dist2 = depth[d] + depth[e] - 2 * depth[f];
int dist3 = depth[g] + depth[h] - 2 * depth[i];
if(dist1 == dist2 + dist3) return true;
else return false;
}
signed main(){
HelloWorld;
cin >> n >> m;
for(int i = 1; i <= n - 1; i ++){
int u, v; cin >> u >> v;
adj[u].push_back(v);
adj[v].push_back(u);
}
dfs(1, 1, 1);
for(int j = 1; j < M; j ++){
for(int i = 1; i <= n; i ++) st[i][j] = st[st[i][j - 1]][j - 1];
}
while(m --){
int a, b, c, d; cin >> a >> b >> c >> d;
int lca1 = lca(a, b), lca2 = lca(c, d);
int lca3 = lca(c, lca1), lca4 = lca(d, lca1);
int lca5 = lca(a, lca2), lca6 = lca(b, lca2);
if(check(c, d, lca2, c, lca1, lca3, d, lca1, lca4) || check(a, b, lca1, a, lca2, lca5, b, lca2, lca6)) cout << "Y" << endl;
else cout << "N" << endl;
}
return 0;
}



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