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来源：牛客网
小A的最短路
时间限制：C/C++ 3秒，其他语言6秒
空间限制：C/C++ 262144K，其他语言524288K
64bit IO Format: %lld
题目描述
小A这次来到一个景区去旅游，景区里面有N个景点，景点之间有N-1条路径。小A从当前的一个景点移动到下一个景点需要消耗一点的体力值。但是景区里面有两个景点比较特殊，它们之间是可以直接坐观光缆车通过，不需要消耗体力值。而小A不想走太多的路，所以他希望你能够告诉它，从当前的位置出发到他想要去的那个地方，他最少要消耗的体力值是多少。
输入描述:
第一行一个整数N代表景区的个数。
接下来N-1行每行两个整数u,v代表从位置u到v之间有一条路径可以互相到达。
接下来的一行两个整数U,V表示这两个城市之间可以直接坐缆车到达。
接下来一行一个整数Q，表示有Q次询问。
接下来的Q行每行两个整数x,y,代表小A的位置在x，而他想要去的地方是y。输出描述:
对于每个询问下x,y输出一个结果，代表x到y消耗的最少体力对于每个询问下x,y输出一个结果，代表x到y消耗的最少体力示例1
输入
4
1 2
1 3
2 4
3 4
2
1 3
3 4输出
1
0备注:
1≤N≤3e5， 1≤Q≤1e6
下面这个视频讲解了联通分量和双连通分量以及LCA和最小树形图，挺不错的，看了一个小时基本就全懂了，好评~
然后再根据题解做题就可以了。
#include "bits/stdc++.h"
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef pair<int,int> P;
const int N = 3e5 + 10;
int n,U,V;
int dep[N],dU[N],dV[N];
int fa[N][22];
vector<int> G[N];
int lca(int u,int v) {
if(dep[u] > dep[v]) swap(u,v);
for(int k = 20;k >= 0;k--) {
if(dep[v] - dep[u] >= (1 << k)) {
v = fa[v][k];
}
}
if(u == v) return u;
for(int k = 20;k >= 0;k--) {
if(fa[u][k] != fa[v][k]) {
u = fa[u][k];
v = fa[v][k];
}
}
return fa[u][0];
}
int query(int u,int v) {
return dep[u] + dep[v] - 2 * dep[lca(u,v)];
}
void dfs(int u,int f,int d) {
fa[u][0] = f;
dep[u] = d;
for(int i=0;i<G[u].size();i++)
{
int v=G[u][i];if(v != f) dfs(v,u,d + 1);
}
}
void init() {
for(int k = 1;k <= 20;k++) {
for(int i = 1;i <= n;i++) {
fa[i][k] = fa[fa[i][k - 1]][k - 1];
}
}
}
bool vis[N];
void bfs(int u,int *d) {
memset(vis,0,sizeof(vis));
queue<P> Q;
Q.push(P {u,0});
vis[u] = 1;
while(!Q.empty()) {
P p = Q.front(); Q.pop();
for(int i=0;i<G[p.first].size();i++)
{
int v=G[p.first][i];
if(!vis[v]) {
vis[v] = 1;
d[v] = p.second + 1;
Q.push(P {v,d[v]});
}
}
}
}
int main() {
ios::sync_with_stdio(false);
cin.tie(0); cout.tie(0);
cin >> n;
for(int i = 1;i < n;i++) {
int u,v;
cin >> u >> v;
G[u].push_back(v);
G[v].push_back(u);
}
dfs(1,0,0);
init();
int Q;
cin >> U >> V >> Q;
bfs(U,dU);
bfs(V,dV);
while(Q--) {
int u,v;
cin >> u >> v;
cout << min(query(u,v),min(dU[u] + dV[v],dU[v] + dV[u])) << endl;
}
return 0;
}