POJ 1330 Nearest Common Ancestors（LCA在线算法）

//
//  main.cpp
//  Richard
//
//  Created by 邵金杰 on 16/9/13.
//  Copyright © 2016年 邵金杰. All rights reserved.
//

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
using namespace std;
const int maxn=10000+100;
int first[maxn],ver[maxn*2],dep[maxn*2],head[maxn],vis[maxn],dp[maxn*2][16],in[maxn];
struct edge{
int v,next;
}edge[maxn];
int tot;
int n;
int cnt;
void intial(){
cnt=0,tot=0;
memset(vis,0,sizeof(vis));
memset(head,-1,sizeof(head));
memset(dp,0,sizeof(dp));
memset(in,0,sizeof(in));
}
void add_edge(int u,int v){
edge[cnt].v=v;
edge[cnt].next=head[u];
head[u]=cnt++;
}
void dfs(int fa,int d)
{
vis[fa]=1;
ver[++tot]=fa;
first[fa]=tot;
dep[tot]=d;
for(int i=head[fa];i!=-1;i=edge[i].next){
int v=edge[i].v;
if(!vis[v])
{
dfs(v,d+1);
ver[++tot]=fa;
dep[tot]=d;
}
}
}
void ST(int N)
{
for(int i=1;i<=N;i++) dp[i][0]=i;
for(int j=1;(1<<j)<=N;j++)
{
for(int i=1;i<=N;i++)
{
if(i+(1<<(j-1))<=N)
{
int a=dp[i][j-1],b=dp[i+(1<<(j-1))][j-1];
dp[i][j]=dep[a]<dep[b]?a:b;
}
}
}
}
int RMQ(int x,int y)
{
int k=floor(log(y-x+1)/log(2));
int a=dp[x][k],b=dp[y-(1<<k)+1][k];
return dep[a]<dep[b]?a:b;
}
int LCA(int u,int v)
{
int x=first[u],y=first[v];
if(x>y) swap(x,y);
int pos=RMQ(x,y);
return ver[pos];
}
int main()
{
int t;
scanf("%d",&t);
while(t--)
{
intial();
scanf("%d",&n);
int u,v;
for(int i=0;i<n-1;i++)
{
scanf("%d%d",&u,&v);
in[v]++;
add_edge(u,v);
}
for(int i=1;i<=n;i++)
{
if(in[i]==0){
dfs(i,1);
}
}
ST(2*n-1);
scanf("%d%d",&u,&v);
cout<<LCA(u,v)<<endl;
}
return 0;
}