HDU 4547 CD操作（LCA + BFS）

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

#include <iostream>#include <cstring>#include <cstdio>#include <cstdlib>#include <cmath>#include <vector>#include <queue>#include <stack>#include <cstring>#include <map>#include <set>#define LL long longusing 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*MAXNF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;vector<int>G[MAXN];map<string, int>mm;bool flag[MAXN];int dis[MAXN];void bfs(int root){    memset(dis, 0, sizeof(dis));    queue<int>Q;    dis[root] = 1;    Q.push(root);    while(!Q.empty())    {        int u = Q.front();        Q.pop();        int sz = G[u].size();        for(int i=0;i<sz;i++)        {            int v = G[u][i];            if(dis[v] == 0)            {                dis[v] = dis[u] + 1;                Q.push(v);            }        }    }}int main(){        int T, N, M;        scanf("%d", &T);        while(T--)        {            scanf("%d%d", &N, &M);            lca.init(N);            for(int i=1;i<=N;i++) G[i].clear();            mm.clear();            memset(flag, true, sizeof(flag));            int u, v;            int id = 0;            string s1, s2;            for(int i=1;i<N;i++)            {                cin>>s1>>s2;                if(mm[s1] == 0) mm[s1] = ++id;                if(mm[s2] == 0) mm[s2] = ++id;                u = mm[s2], v = mm[s1];                flag[v] = false;                lca.addedge(u, v);                G[u].push_back(v);            }            int root;            for(int i=1;i<=N;i++) if(flag[i])            {                root = i;                break;            }            lca.solve(root);            bfs(root);            while(M--)            {                cin>>s1>>s2;                int u = mm[s1];                int v = mm[s2];                int tmp = lca.query(u, v);                int ans = dis[u] - dis[tmp];                if(tmp != v) ans++;                printf("%d\n", ans);            }        }        return 0;}