P3379 【模板】最近公共祖先（LCA）——倍增做法

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=5e5+10,M=N*2;
int e[M],ne[M],h[N],idx;
int depth[N],fa[N][20];
int q[N];
int n,m;
int root;
void add(int a,int b){
    e[idx]=b,ne[idx]=h[a],h[a]=idx++;
}
void bfs(int root){
    memset(depth,0x3f,sizeof depth);
    depth[0]=0,depth[root]=1;
    int hh=0,tt=1;
    q[0]=root;
    while(hh<tt){
        int u=q[hh++];
        for(int i=h[u];~i;i=ne[i]){
            int v=e[i];
            if(depth[v]>depth[u]+1){
                depth[v]=depth[u]+1;
                q[tt++]=v;
                fa[v][0]=u;
                for(int k=1;k<=19;k++) fa[v][k]=fa[fa[v][k-1]][k-1];
            }
        }
    }
}
int lca(int a,int b){
    if(depth[a]<depth[b]) swap(a,b);
    for(int k=19;k>=0;k--) if(depth[fa[a][k]]>=depth[b]) a=fa[a][k];
    if(a==b) return a;
    for(int k=19;k>=0;k--){
        if(fa[a][k]!=fa[b][k]){
            a=fa[a][k],b=fa[b][k];
        }
    }
    return fa[a][0];
}
int main(){
    scanf("%d%d%d",&n,&m,&root);
    memset(h,-1,sizeof h);
    for(int i=0,a,b;i<n-1;i++){
        scanf("%d%d",&a,&b);
        add(a,b),add(b,a);
    }
    bfs(root);
    for(int i=0,a,b;i<m;i++){
        scanf("%d%d",&a,&b);
        printf("%d\n",lca(a,b));
    }
    return 0;
}