C0754 [HNOI2016]树

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题目描述

小 A 想做一棵很大的树,但是他手上的材料有限,只好用点小技巧了。

开始,小 A 只有一棵结点数为$N$的树,结点的编号为 $1, 2, \ldots ,N$,其中结点 $1$ 为根;我们称这颗树为模板树。小 A 决定通过这棵模板树来构建一颗大树。构建过程如下:

    1. 将模板树复制为初始的大树。
    2. 以下 (2.1) (2.2) (2.3) 步循环执行 $M$ 次。
      • 2.1.选择两个数字 $ a, b $,其中 $ 1 \leq a \leq N, 1 \leq b \leq$ 当前大树的结点数。
        • 2.2. 将模板树中以结点 $ a $ 为根的子树复制一遍,挂到大树中结点 $ b $ 的下方 (也就是说,模板树中的结点 $ a $ 为根的子树复制到大树中后,将成为大树中结点 $ b $ 的子树)。
          • 2.3. 将新加入大树的结点按照在模板树中编号的顺序重新编号。例如,假设在进行 (2.2) 步之前大树有 $ L $ 个结点,模板树中以 $ a $ 为根的子树共有 $ C $ 个结点,那么新加入模板树的 $ C $ 个结点在大树中的编号将是 $ L+1, L+2, \cdots ,L+C$;大树中这 $ C $ 个结点编号的大小顺序和模板树中对应的 $ C $ 个结点的大小顺序是一致的。

            下面给出一个实例。假设模板树如下图:

            000.PNG

            根据第 (1) 步,初始的大树与模板树是相同的。在 (2.1) 步,假设选择了 $a=4$,$b=3$。运行 (2.2) 和 (2.3) 后,得到新的大树如下图所示

            0000.PNG

            现在他想问你,树中一些结点对的距离是多少。

            输入格式

            第一行三个整数:$N, M, Q$,以空格隔开,$N$ 表示模板树结点数,$M$ 表示第 (2) 中的循环操作的次数,$Q$ 表示询问数量。

            接下来 $N-1$ 行,每行两个整数 $\text{fr}, \text{to}$,表示模板树中的一条树边。

            再接下来 $M$ 行,每行两个整数 $x, \text{to}$,表示将模板树中 $x$ 为根的子树复制到大树中成为结点 $\text{to}$ 的子树的一次操作。

            再接下来 $Q$ 行,每行两个整数 $\text{fr}, \text{to}$,表示询问大树中结点 $\text{fr}$ 和 $\text{to}$ 之间的距离是多少。

            输出

            输出 $Q$ 行,每行一个整数,第 $i$ 行是第 $i$ 个询问的答案。

            样例

            样例输入 1

            5 2 3 1 4 1 3 4 2 4 5 4 3 3 2 6 9 1 8 5 3

            样例输出 1

            6 3 3

            提示

            【样例解释】

            经过两次操作后,大树变成了下图所示的形状:

            00000.PNG

            结点 $6$ 到 $9$ 之间经过了 $6$ 条边,所以距离为 $6$;类似地,结点 $1$ 到 $8$ 之间经过了 $3$ 条边;结点 $5$ 到 $3$ 之间也经过了 $3$ 条边。

            【数据规模】

            对于 $100\%$ 的数据,$N, M, Q \leq 100000$。