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問題 No.1326 ふたりのDominator
ユーザー chocoruskchocorusk
提出日時 2020-12-23 01:04:19
言語 C++17
(gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果
RE  
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コード長 5,925 bytes
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最終ジャッジ日時 2023-10-24 10:33:51
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ソースコード

diff # 

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <string>
#include <cmath>
#include <bitset>
#include <vector>
#include <map>
#include <set>
#include <queue>
#include <deque>
#include <algorithm>
#include <complex>
#include <unordered_map>
#include <unordered_set>
#include <random>
#include <cassert>
#include <fstream>
#include <utility>
#include <functional>
#include <stack>
#define popcount __builtin_popcount
using namespace std;
typedef long long int ll;
typedef pair<int, int> P;

using G=vector<vector<int>>;
struct LowLink {
  const G &g;
  vector< int > used, ord, low;
  vector< int > articulation;
  vector< pair< int, int > > bridge;
 
  LowLink(const G &g) : g(g) {}
 
  int dfs(int idx, int k, int par) {
    used[idx] = true;
    ord[idx] = k++;
    low[idx] = ord[idx];
    bool is_articulation = false;
    int cnt = 0;
    for(auto &to : g[idx]) {
      if(!used[to]) {
        ++cnt;
        k = dfs(to, k, idx);
        low[idx] = min(low[idx], low[to]);
        is_articulation |= ~par && low[to] >= ord[idx];
        if(ord[idx] < low[to]) bridge.emplace_back(minmax(idx, (int) to));
      } else if(to != par) {
        low[idx] = min(low[idx], ord[to]);
      }
    }
    is_articulation |= par == -1 && cnt > 1;
    if(is_articulation) articulation.push_back(idx);
    return k;
  }
 
  virtual void build() {
    used.assign(g.size(), 0);
    ord.assign(g.size(), 0);
    low.assign(g.size(), 0);
    int k = 0;
    for(int i = 0; i < g.size(); i++) {
      if(!used[i]) k = dfs(i, k, -1);
    }
  }
};

template< typename G >
struct BiConnectedComponents : LowLink {
  using LL = LowLink;
 
  vector< int > used;
  vector< vector< pair< int, int > > > bc;
  vector< pair< int, int > > tmp;
 
  BiConnectedComponents(const G &g) : LL(g) {}
 
  void dfs(int idx, int par) {
    used[idx] = true;
    for(auto &to : this->g[idx]) {
      if(to == par) continue;
      if(!used[to] || this->ord[to] < this->ord[idx]) {
        tmp.emplace_back(minmax(idx, to));
      }
      if(!used[to]) {
        dfs(to, idx);
        if(this->low[to] >= this->ord[idx]) {
          bc.emplace_back();
          for(;;) {
            auto e = tmp.back();
            bc.back().emplace_back(e);
            tmp.pop_back();
            if(e.first == min(idx, to) && e.second == max(idx, to)) {
              break;
            }
          }
        }
      }
    }
  }
 
  void build() override {
    LL::build();
    used.assign(this->g.size(), 0);
    for(int i = 0; i < used.size(); i++) {
      if(!used[i]) dfs(i, -1);
    }
  }
};

struct LCA{
    vector<vector<int>> g;
    vector<int> d;
    vector<vector<int>> p;
    int log;
    int n;
    LCA(const vector<vector<int>> &g):n(g.size()), g(g), d(g.size()){
        log=0;
        while(1<<log<=n) log++;
        p.resize(log, vector<int>(n));
    }
    void dfs(int x, int prev){
        for(auto y:g[x]){
            if(y==prev) continue;
            d[y]=d[x]+1;
            p[0][y]=x;
            dfs(y, x);
        }
    }
    void build(){
        dfs(0, -1);
        for(int i=1; i<log; i++){
            for(int j=0; j<n; j++){
                p[i][j]=p[i-1][p[i-1][j]];
            }
        }
    }
    int lca(int a, int b){
        if(d[a]>d[b]) swap(a, b);
        int dd=d[b]-d[a], i=0;
        int a1=a, b1=b;
        while(dd){
            if(dd&1) b1=p[i][b1];
            dd>>=1;
            i++;
        }
        if(a1==b1) return a1;
        for(int j=log-1; j>=0; j--){
            if(p[j][a1]!=p[j][b1]){
                a1=p[j][a1], b1=p[j][b1];
            }
        }
        return p[0][a1];
    }
    int dist(int a, int b){
        return d[a]+d[b]-2*d[lca(a, b)];
    }
};
int main()
{
	int n, m; cin>>n>>m;
    int u[100010], v[100010];
    G g(n);
    for(int i=0; i<m; i++){
        cin>>u[i]>>v[i];
        u[i]--; v[i]--;
        g[u[i]].push_back(v[i]);
        g[v[i]].push_back(u[i]);
    }
    BiConnectedComponents bcc(g);
    bcc.build();
    if(bcc.articulation.empty()){
        int q; cin>>q;
        while(q--){
            cout<<0<<endl;
        }
        return 0;
    }
    int b[50050];
    fill(b, b+n, -1);
    int n1=0;
    for(int x:bcc.articulation){
        b[x]=n1++;
    }
    n1=bcc.articulation.size()+bcc.bc.size();
    vector<vector<int>> g1(n1);
    int cnt=0;
    for(int i=0; i<bcc.bc.size(); i++){
        auto v=bcc.bc[i];
        for(auto e:v){
            if(b[e.first]!=-1){
                int x=b[e.first], y=bcc.articulation.size()+i;
                g1[x].push_back(y);
                g1[y].push_back(x);
                cnt++;
            }
            if(b[e.second]!=-1){
                int x=b[e.second], y=bcc.articulation.size()+i;
                g1[x].push_back(y);
                g1[y].push_back(x);
                cnt++;
            }
        }
    }
    assert(cnt==n1-1);
    for(int i=0; i<bcc.bc.size(); i++){
        auto v=bcc.bc[i];
        for(auto e:v){
            if(b[e.first]==-1){
                b[e.first]=bcc.articulation.size()+i;
            }
            if(b[e.second]==-1){
                b[e.second]=bcc.articulation.size()+i;
            }
        }
    }
    LCA lca(g1);
    lca.build();
    int d[200020];
    d[0]=1;
    auto dfs=[&](auto dfs, int x, int p)->void{
        for(auto y:g1[x]){
            if(y!=p){
                d[y]=d[x];
                if(y<bcc.articulation.size()) d[y]++;
                dfs(dfs, y, x);
            }
        }
    };
    dfs(dfs, 0, -1);
    int q; cin>>q;
    while(q--){
        int x, y; cin>>x>>y;
        x--; y--;
        int x1=b[x], y1=b[y];
        if(x1==y1){
            cout<<0<<endl;
            continue;
        }
        int p1=lca.lca(x1, y1);
        int ans=d[x1]+d[y1]-2*d[p1];
        if(p1<bcc.articulation.size()) ans++;
        if(x1<bcc.articulation.size()) ans--;
        if(y1<bcc.articulation.size()) ans--;
        cout<<ans<<endl;
    }
    return 0;
}
0