倍增+set判二元组。
传送门：GO
用三个数组f[i][0/1],g[i][0/1],h[i][j][0/1][0/1]分别表示
f:以i为参考点，它选或不选的最小子树；
g:子树以外的部分的最小值。
h:用于倍增，是从一个点i到它2^j祖先这段路径上的所有分支和路径减去i所在子树，这一块的最小值。
画个图：
然后倍增来跳，分别枚举跳点的选取情况，递推即可。
OI神题，名不虚传。
1 #include<bits/stdc++.h> 2 using namespace std; 3 typedef long long ll; 4 inline ll read(){ 5 ll xx=0,ff=1; 6 char c=getchar(); 7 while(!isdigit(c)){ 8 if(c=='-') ff=-1; 9 c=getchar(); 10 } 11 while(isdigit(c)){ 12 xx=(xx<<1)+(xx<<3)+(c^48); 13 c=getchar(); 14 } 15 return xx*ff; 16 } 17 const ll N=1e5+10; 18 const ll inf=1e15; 19 ll n,m,cnt=0; 20 ll head[N<<1]; 21 ll p[N]; 22 char c[5]; 23 ll f[N][2]; 24 ll g[N][2]; 25 ll h[N][30][2][2]; 26 ll lc[N][30]; 27 ll dep[N]; 28 ll fad[N]; 29 set<pair<int,int> > sea; 30 struct edge{ 31 ll to,next; 32 }e[N<<1]; 33 void addedge(ll from,ll to){e[++cnt]=(edge){to,head[from]};head[from]=cnt;} 34 void dfs(int u,int fa){ 35 dep[u]=dep[fa]+1; 36 lc[u][0]=fa; 37 f[u][1]=p[u]; 38 for(int i=head[u];i;i=e[i].next){ 39 int v=e[i].to; 40 if(v==fa) continue; 41 dfs(v,u); 42 f[u][0]+=f[v][1]; 43 f[u][1]+=min(f[v][0],f[v][1]); 44 } 45 } 46 void dfs2(int u){ 47 for(int i=head[u];i;i=e[i].next){ 48 int v=e[i].to; 49 if(v==lc[u][0]) continue; 50 g[v][0]=g[u][1]+f[u][1]-min(f[v][0],f[v][1]); 51 g[v][1]=min(g[v][0],f[u][0]+g[u][0]-f[v][1]); 52 dfs2(v); 53 } 54 } 55 56 ll solve(ll x,ll x_s,ll y,ll y_s){ 57 if(dep[x]<=dep[y]) swap(x,y),swap(x_s,y_s); 58 ll chx[2]={inf,inf},chy[2]={inf,inf}; 59 chx[x_s]=f[x][x_s]; 60 chy[y_s]=f[y][y_s]; 61 ll nowx[2],nowy[2]; 62 for(int j=20;j>=0;j--){ 63 if(dep[lc[x][j]]>=dep[y]){ 64 nowx[0]=nowx[1]=inf; 65 for(int a=0;a<2;a++){ 66 for(int b=0;b<2;b++){ 67 nowx[a]=min(nowx[a],h[x][j][b][a]+chx[b]); 68 } 69 } 70 chx[0]=nowx[0];chx[1]=nowx[1]; 71 x=lc[x][j]; 72 } 73 } 74 if(x==y) return chx[y_s]+g[x][y_s]; 75 for(int j=20;j>=0;j--){ 76 if(lc[x][j]!=lc[y][j]){ 77 nowx[0]=nowx[1]=nowy[0]=nowy[1]=inf; 78 for(int a=0;a<2;a++){ 79 for(int b=0;b<2;b++){ 80 nowx[a]=min(nowx[a],chx[b]+h[x][j][b][a]); 81 nowy[a]=min(nowy[a],chy[b]+h[y][j][b][a]); 82 } 83 } 84 chx[0]=nowx[0],chx[1]=nowx[1],chy[0]=nowy[0],chy[1]=nowy[1]; 85 x=lc[x][j],y=lc[y][j]; 86 } 87 } 88 int top=lc[x][0]; 89 ll ischose[2]; 90 ischose[1]=f[top][1]-min(f[x][0],f[x][1])-min(f[y][0],f[y][1])+min(chx[0],chx[1])+min(chy[0],chy[1])+g[top][1]; 91 ischose[0]=f[top][0]-f[x][1]-f[y][1]+chx[1]+chy[1]+g[top][0]; 92 return min(ischose[1],ischose[0]); 93 } 94 int main(){ 95 n=read();m=read(); 96 cin>>c; 97 for(int i=1;i<=n;i++){ 98 p[i]=read(); 99 } 100 for(int i=1,x,y;i<n;i++){ 101 x=read();y=read(); 102 addedge(x,y); 103 addedge(y,x); 104 sea.insert(make_pair(x,y)); 105 sea.insert(make_pair(y,x)); 106 } 107 dfs(1,0); 108 dfs2(1); 109 for(int i=1;i<=n;i++){ 110 h[i][0][1][1]=f[lc[i][0]][1]-min(f[i][0],f[i][1]); 111 h[i][0][0][1]=f[lc[i][0]][1]-min(f[i][0],f[i][1]); 112 h[i][0][1][0]=f[lc[i][0]][0]-f[i][1]; 113 h[i][0][0][0]=inf; 114 } 115 for(int j=1;j<=19;j++){ 116 for(int i=1;i<=n;i++){ 117 int tmp=lc[i][j-1]; 118 lc[i][j]=lc[tmp][j-1]; 119 for(int a=0;a<2;a++){ 120 for(int b=0;b<2;b++){ 121 h[i][j][a][b]=inf; 122 for(int d=0;d<2;d++){ 123 h[i][j][a][b]=min(h[i][j][a][b],h[i][j-1][a][d]+h[tmp][j-1][d][b]); 124 } 125 } 126 } 127 } 128 } 129 130 for(int i=1,x,y,a,b;i<=m;i++){ 131 x=read();a=read();y=read();b=read(); 132 if(!a&&!b&&sea.find(make_pair(x,y))!=sea.end()){ 133 printf("-1 "); 134 continue; 135 } 136 printf("%lld ",solve(x,a,y,b)); 137 } 138 return 0; 139 }