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  • Tarjan--LCA算法的个人理解即模板

    tarjan---LCA算法的步骤是(当dfs到节点u时):

      实际:  并查集+dfs

    具体步骤:
    1 在并查集中建立仅有u的集合,设置该集合的祖先为u
    1 对u的每个孩子v:
       1.1 tarjan之
       1.2 合并v到父节点u的集合,确保集合的祖先是u
    2 设置u为已遍历
    3 处理关于u的查询,若查询(u,v)中的v已遍历过,则LCA(u,v)=v所在的集合的祖先。

    举例子:

      

    假设遍历完10的孩子,要处理关于10的请求了
    取根节点到当前正在遍历的节点的路径为关键路径,即1-3-8-10
    集合的祖先便是关键路径上距离集合最近的点
    比如此时:
        1,2,5,6为一个集合,祖先为1,集合中点和10的LCA为1
        3,7为一个集合,祖先为3,集合中点和10的LCA为3
        8,9,11为一个集合,祖先为8,集合中点和10的LCA为8
        10,12为一个集合,祖先为10,集合中点和10的LCA为10
    你看,集合的祖先便是LCA吧,所以第3步是正确的
    道理很简单,LCA(u,v)便是根至u的路径上到节点v最近的点

    此段话语来自sre="http://purety.jp/akisame/oi/TJU/"

    模板:

      1 #include<iostream>
      2 #include<vector>
      3 using namespace std;
      4 
      5 const int MAX=10001;
      6 int father[MAX];
      7 int rank[MAX];
      8 int indegree[MAX];//保存每个节点的入度
      9 int visit[MAX];
     10 vector<int> tree[MAX],Qes[MAX];
     11 int ancestor[MAX];
     12 
     13 
     14 void init(int n)
     15 {
     16     for(int i=1;i<=n;i++)
     17     {
     18 
     19         rank[i]=1;
     20         father[i]=i;
     21         indegree[i]=0;
     22         visit[i]=0;
     23         ancestor[i]=0;
     24         tree[i].clear();
     25         Qes[i].clear();
     26     }
     27 
     28 }
     29 
     30 int find(int n)
     31 {
     32     if(father[n]==n)
     33         return n;
     34     else
     35         father[n]=find(father[n]);
     36     return father[n];
     37 }//查找函数,并压缩路径
     38 
     39 int Union(int x,int y)
     40 {
     41     int a=find(x);
     42     int b=find(y);
     43     if(a==b)
     44         return 0;
     45     //相等的话,x向y合并
     46     else if(rank[a]<=rank[b])
     47     {
     48         father[a]=b;
     49         rank[b]+=rank[a];
     50     }
     51     else
     52     {
     53         father[b]=a;
     54         rank[a]+=rank[b];
     55     }
     56     return 1;
     57 
     58 }//合并函数,如果属于同一分支则返回0,成功合并返回1
     59 
     60 
     61 void LCA(int u)
     62 {
     63     ancestor[u]=u;
     64     int size = tree[u].size();
     65     for(int i=0;i<size;i++)
     66     {
     67         LCA(tree[u][i]);
     68         Union(u,tree[u][i]);
     69         ancestor[find(u)]=u;
     70     }
     71     visit[u]=1;
     72     size = Qes[u].size();
     73     for(int i=0;i<size;i++)
     74     {
     75         //如果已经访问了问题节点,就可以返回结果了.
     76         if(visit[Qes[u][i]]==1)
     77         {
     78             cout<<ancestor[find(Qes[u][i])]<<endl;
     79             return;
     80         }
     81     }
     82 }
     83 
     84 
     85 int main()
     86 {
     87     int cnt;
     88     int n;
     89     cin>>cnt;
     90     while(cnt--)
     91     {
     92         cin>>n;;
     93         init(n);
     94         int s,t;
     95         for(int i=1;i<n;i++)
     96         {
     97             cin>>s>>t;
     98             tree[s].push_back(t);
     99             indegree[t]++;
    100         }
    101         //这里可以输入多组询问
    102         cin>>s>>t;
    103         //相当于询问两次
    104         Qes[s].push_back(t);
    105         Qes[t].push_back(s);
    106         for(int i=1;i<=n;i++)
    107         {
    108             //寻找根节点
    109             if(indegree[i]==0)
    110             {
    111                 LCA(i);
    112                 break;
    113             }
    114         }
    115     }
    116     return 0;
    117 }
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