LAC最近公共祖先模板（倍增法）

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<cstring>

using namespace std;
const int N=1e4+7;
vector<int> G[N];//用来存图；
long long bit[30];//存放倍增2次方
int f[N][30];//存放结点u往上倍增2的i次方时的祖先结点
int depth[N];//记录点的深度
void init()//预处理倍增2次方
{
    bit[0]=1;
    for(int i=1;i<=29;i++) bit[i]=bit[i-1]*2;
}
void dfs(int u,int par)
{
    depth[u]=depth[par]+1;//当前点u的深度是父亲结点par的+1
    f[u][0]=par;
    for(int i=1;i<=29;i++) f[u][i]=f[f[u][i-1]][i-1];//倍增算法
    for(int i=0;i<(int)G[u].size();i++)//依次访问与之相连的儿子结点
    {
        int v=G[u][i];
        if(v==par) continue;//跳过父亲结点
        dfs(v,u);//当前点做父亲结点，相邻的点为儿子结点进行dfs
    }
}
int lca(int a,int b)
{
    if(depth[a]<depth[b]) swap(a,b);
    int dif=depth[a]-depth[b];//算出两个点的深度差
    for(int i=29;i>=0;i--)//从深度大的开始往上倍增，直到两者深度相同
    {
        if(dif>=bit[i])   //倍增时每次往上跳跃最大值；
        {
            a=f[a][i];
            dif-=bit[i];//深度差减去跳跃的长度
        }
    }
    if(a==b) return a;//如果往上倍增后就等于了另一个点，说明这个点就是lca
    for(int i=29;i>=0;i--)
    {
        if(depth[a]>=bit[i]&&f[a][i]!=f[b][i])//两个点同时从同一深度往上倍增，
                                //如果倍增后他们的祖先结点不相等，继续倍增，如果相等，就停止倍增；
        {
            a=f[a][i],b=f[b][i];
        }
    }
    return f[a][0];//（当倍增到祖先结点相等时就输出此时他们的祖先结点）
}
int main()
{
    init();
    int t;
    int u,v;
    int n=0,s;

    scanf("%d",&t);
    while(t--)
    {
        int in[N]={0};
        for(int i=1;i<=n;i++) G[i].clear();
        memset(depth,0,sizeof depth);
        memset(f,0,sizeof f);
        scanf("%d",&n);
        for(int i=1;i<n;i++)
        {
            scanf("%d %d",&u,&v);//存图
            G[u].push_back(v);
            G[v].push_back(u);
            in[v]++;
        }
        for(int i=1;i<=n;i++)  //找无向图的根
        {
            if(!in[i])
            {
                s=i;
                break;
            }
        }
        int a,b;
        dfs(s,0);//从根节点开始，深度为0，进行dfs
        scanf("%d %d",&a,&b);
        printf("%d\n",lca(a,b));
    }
    return 0;
}