Algorithm——LCA(Least Common Ancestors)
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#### 1.introduction↵

As everyone knows, my friend [user:Billy2007,2020-04-16] is not good at The algorithm of tree, So I and he write this blog.↵

LCA , that is, the recent Common ancestor, refers to the root tree, find out one or two nodes u and v recent Common ancestor.↵

#### 2.how to ask LCA?↵

For example:↵

Given a tree with multiple branches, the public ancestor that is closest to the specified two points is requested.↵

Input:↵
The first line contains three positive integers, $N,M,S$ which respectively represent the number of nodes in the tree, the number of inquiries, and the number of root nodes.↵
Next, $n-1$ rows each contain two positive integers $x, y$ indicating that there is a directly connected edge between $x$ node and $y$ node (the data is guaranteed to form a tree).↵
Next, $M$ rows each contain two positive integers $a$,$b$, which means that the nearest common ancestor of $a$ and $b$ is inquired.↵

Output:↵
The output contains $M$ rows, each containing a positive integer, which in turn is the result of each query.↵

Guys,how to solve it?↵

**2.1.Brute force(XD)**↵

Let the two points search like _merge-find set_ :↵


~~~~~↵
struct node{↵
     int bianh;↵
     int fa,chd[N/1000];↵
     node(){↵
         fa=0;↵
         bianh=0;↵
         memset(chd,0,sizeof(chd));↵
     }↵
 };↵
 int lca(int a,int b){↵
     if(a==b) return a;↵
     return lca(nd[a].fa,nd[b].fa);↵
 }↵
~~~~~↵

But there is some problem with this algorithm.↵

Obviously we don't know if $a$ is the father of $b$ or $b$ is the father of $a$.↵

This problem can be solved by depth-first search.↵

But, This algorithm will waste lots of Meomry.↵

And even if it were possible, the DFS time complexity is $O(n)$, every time the worst time complexity is $O(n)$, the total time complexity is $O(nm)$, will definitely TLE.↵

**2.2.Multiplication algorithm**↵

We can use the multiplication algorithm -- an algorithm that achieves $O(\log n)$ to ask the LCA by recording the first $2^i$ generation of $a$.↵

------------↵

_**Will update after 6 hours.**_

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  Rev. Lang. By When Δ Comment
en14 English Inversentropir-36 2020-04-17 08:42:35 0 (published)
en13 English Inversentropir-36 2020-04-17 08:41:41 2
en12 English Inversentropir-36 2020-04-17 08:41:23 34
en11 English Inversentropir-36 2020-04-17 08:40:35 12
en10 English Inversentropir-36 2020-04-17 08:39:51 471
en9 English Inversentropir-36 2020-04-16 16:55:36 131
en8 English Inversentropir-36 2020-04-16 13:28:52 325
en7 English Inversentropir-36 2020-04-16 13:25:09 177
en6 English Inversentropir-36 2020-04-16 13:20:49 55
en5 English Inversentropir-36 2020-04-16 13:16:42 4 Tiny change: 'integers, N,M,SN,M,SN,M,S which res' -> 'integers, $N,M,S$ which res'
en4 English Inversentropir-36 2020-04-16 13:14:05 659
en3 English Inversentropir-36 2020-04-16 13:10:09 2 Tiny change: 'oduction\nAs ever' -> 'oduction\n\nAs ever'
en2 English Inversentropir-36 2020-04-16 13:09:43 213
en1 English Inversentropir-36 2020-04-16 13:06:26 98 Initial revision (saved to drafts)