模板_最近公共祖先（LCA）

对于每一个节点，记录其深度
求LCA时，试图用较深的点交汇较浅的点
最后两点同时上跳，直到交汇
优化细节处理，例如lg的边界问题

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cstdio>
#include <string.h>
#include <algorithm>
#define ri register int
using namespace std;
int qread() {
    int x = 0 ;
    char ch = getchar ( ) ;
    while (ch > '9' || ch < '0') ch = getchar ( ) ;
    while (ch >= '0' && ch <= '9') {
        x = x * 10 + ch - '0' ;
        ch = getchar ( ) ;
    }
    return x ;
}
const int maxn = 500001,maxm = 500001,maxlg=19;
int n,m,s,x,y,en=0;
struct edge {
    int fr,gt,nxt;
};
edge e [maxm*2];
int head[maxn],lg[maxn],f[maxn][23],dpt[maxn];
void adg(int x,int y) {
    ++en;
    e[en].fr=x;
    e[en].gt=y;
    e[en].nxt=head[x];
    head[x]=en;
}
void dfs(int x,int fa) {
    dpt[x]=dpt[fa]+1;
    f[x][0]=fa;
    for (int i=1;i<=23;i++){
        f[x][i]=f[f[x][i-1]][i-1];
        if(f[x][i]==0)break;
        //cout<<f[x][i]<<endl;

    }
    for (ri i=head[x]; i; i=e[i].nxt) {
        if(e[i].gt==fa)continue;
        dfs (e[i].gt,x);
    }
}
int LCA (int x,int y) {
    if(dpt[x]<dpt[y]) {
        int t=x;
        x=y;
        y=t;
    }
    while (dpt[x]>dpt[y]){
        x=f[x][lg[dpt[x]-dpt[y]]-1];
    }
//  cout<<x<<' '<<y<<endl;
    if(x==y)return x;
    for (int i=lg[dpt[x]];i>=0;i--){
        if(f[x][i]!=f[y][i]){
            x=f[x][i];y=f[y][i];
        }
    }
    return f[x][0];
}
int main() {
//  freopen("3379.in","r",stdin);
    memset(head,0,sizeof(head));
    n=qread();
    m=qread();
    s=qread();
    for (ri i=1; i<n; ++i) {
        x=qread();
        y=qread();
        adg(x,y);
        adg(y,x);
    }
    for (ri i=1; i<=n; ++i)lg[i]=lg[i-1]+(1<<lg[i-1]==i);
    dpt[0]=0;
    dfs(s,0);
//  for (ri i=1; i<=n; ++i)cout<<i<<' '<<0<<' '<<f[i][0]<<endl;
    for (ri i=1; i<=m; ++i) {
        x=qread();
        y=qread();
        cout<<LCA(x,y)<<endl;
    }
//  for (int i=1;i<=n;i++){
//      for (int j=1;j<=26;j++){
//          cout<<f[i][j]<<' ';
//      }
//      cout<<endl;
//  }
    fclose (stdin);
    fclose (stdout);
    return 0;
}