Problem: [Usaco2018 Open]Family Tree

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Description

Farmer John拥有一个传承数代的家族经营的农场，其中的奶牛的根源同样也可以在这个农场中追溯数代。通过检索古老的记录，Farmer John好奇于现在的这群奶牛互相之间是什么关系。请帮帮他！

Input

输入的第一行包含NN（1≤N≤100），之后是两头奶牛的名字。
每头奶牛的名字都是由至多10个大写字母（A…Z）组成的字符串。Farmer John好奇于这行输入中这两头奶牛之间的关系。
接下来的NN行，每行包含两头奶牛的名字X和Y，表示X是Y的母亲。

Output

输出包含一行，表示输入第一行指定的两头奶牛之间的关系
（简单起见，在下面的例子中，将这两头奶牛称为BESSIE和ELSIE）。
下面是可能出现的不同种类的关系：
如果BESSIE和ELSIE的母亲是同一头奶牛，输出“SIBLINGS”。
BESSIE可能是ELSIE的直系后代，也就是说ELSIE是BESSIE的母亲（mother），
外祖母（grand-mother），外曾外祖母（great-grand-mother），外曾外曾外祖母（great-great-grand-mother），等等。
如果是这种情况，输出“ELSIE is the (relation) of BESSIE"，其中(relation)是适当的关系，
比如“great-great-grand-mother”。
如果ELSIE不是BESSIE的某个祖先或姐妹，但是是BESSIE的某个祖先的孩子，
那么ELSIE就是BESSIE的姨母（aunt）。
（译者注：英语原题在这里表述有误，供题人已作出声明。）
如果ELSIE是BESSIE的外祖母的孩子，输出“ELSIE is the aunt of BESSIE”；
如果ELSIE是BESSIE的外曾外祖母的孩子，输出“ELSIE is the great-aunt of BESSIE”；
如果ELSIE是BESSIE的外曾外曾外祖母的孩子，输出“ELSIE is the great-great-aunt of BESSIE”；以此类推。
如果BESSIE和ELSIE有任何其他的亲戚关系（也就是说，她们有共同的祖先），她们就是表姐妹，输出“COUSINS”。
如果BESSIE和ELSIE既没有共同的祖先，其中任何一头也不是另一头的直系后代，输出“NOT RELATED”。
下图描述了上述关系，你只需考虑这些关系。
观察到有一些像是“甥女（niece）”（姊妹的女儿）的关系是不必要的，这是由于如果BESSIE是ELSIE的甥女，那么ELSIE就是BESSIE的姨母。

Sample Input

7 AA BB
MOTHER AA
GGMOTHER BB
MOTHER SISTER
GMOTHER MOTHER
GMOTHER AUNT
AUNT COUSIN
GGMOTHER GMOTHER

Sample Output

BB is the great-aunt of AA
代码如下

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
#include <cassert>
using namespace std;
#define MAXN 100
  
int N;
string daughter[MAXN];
string mother[MAXN];
  
// returns mother of cow, or "" if mother does not exist
string find_mother(string cow)
{
    for(int i=0;i<N;i++)
        if(cow == daughter[i])
            return mother[i];
    return "";
}
  
// returns number of generations by which cow1 is removed from cow2
// if cow1 is a direct ancestor of cow2.
// returns -1 otherwise.
int is_ancestor(string cow1, string cow2)
{
    int counter = 0;
    while(cow2 != "")
    {
        if(cow1 == cow2)
            return counter;
        cow2 = find_mother(cow2);
        counter++;
    }
    return -1;
}
  
int main()
{
    string bessie, elsie;
    cin >> N >> bessie >> elsie;
    for(int i=0;i<N;i++)
        cin >> mother[i] >> daughter[i];
     
    string cow = bessie;
    int b = 0;
    while(cow != "")
    {
        if(is_ancestor(cow, elsie) != -1)
            break;
        cow = find_mother(cow);
        b++;
    }
    if(cow == "")
    {
        cout << "NOT RELATED
";
        return 0;
    }
    int a = is_ancestor(cow, elsie);
    if(a == 1 && b == 1) cout << "SIBLINGS
";
    else if(a > 1 && b > 1) cout << "COUSINS
";
    else
    {
        if(a > b) swap(elsie, bessie), swap(a, b);
        cout << elsie << " is the ";
        for(int i=0;i<b-2;i++) cout << "great-";
        if(b > 1 && a == 0) cout << "grand-";
        if(a == 0) cout << "mother";
        else cout << "aunt";
        cout << " of " << bessie << '
';
    }
    return 0;
}