[CF983E]NN country

题意：给一棵树，有许多条巴士线路$(a_i,b_i)$（巴士在路径上每个点都会停车），多次询问从一点到另一点最少要坐多少次巴士

首先dfs一遍预处理出一个点向上坐$2^k$次巴士能到的最浅点，于是我们能很快地查询一个点往上走到另一个点最少要坐多少次巴士

对于询问$(u,v)$，我们肯定是贪心地坐车，每次坐尽可能远，路径是$u\rightarrow lca_{u,v}\rightarrow v$，我们找到$l_u$表示从$u$开始坐$a$次巴士能到的最浅点，并且再坐一次巴士就能到$lca_{u,v}$，同理坐$b$次巴士到$l_v$

那么如果有线路覆盖$(l_u,l_v)$，那么答案就是$a+b+1$，否则答案是$a+b+2$

考虑离线处理路径覆盖问题，一次dfs即可解决：假设当前节点是某个询问的$l_u$，我们先查询$l_v$的子树和并记下来，然后将所有从$l_u$开始的巴士路线的终点权值$+1$，递归进儿子，最后再查询一次$l_v$的子树和，如果它和之前查询过的值不同，那么说明有巴士线路覆盖$(l_u,l_v)$，否则没有，这个过程用树状数组维护dfs序即可

我写得又慢又丑qwq真实滥用STL

upd:这可能就是dsu on tree？

#include<stdio.h>
#include<vector>
using namespace std;
int h[200010],nex[200010],to[200010],in[200010],ou[200010],dep[200010],fa[200010][18],up[200010][18],M;
void add(int a,int b){
	M++;
	to[M]=b;
	nex[M]=h[a];
	h[a]=M;
}
void dfs(int x){
	M++;
	in[x]=M;
	dep[x]=dep[fa[x][0]]+1;
	for(int i=h[x];i;i=nex[i])dfs(to[i]);
	ou[x]=M;
}
int lca(int x,int y){
	int i;
	if(dep[x]<dep[y])swap(x,y);
	for(i=17;i>=0;i--){
		if(dep[fa[x][i]]>=dep[y])x=fa[x][i];
	}
	if(x==y)return x;
	for(i=17;i>=0;i--){
		if(fa[x][i]!=fa[y][i]){
			x=fa[x][i];
			y=fa[y][i];
		}
	}
	return fa[x][0];
}
struct pr{
	int x,y;
	pr(int a=0,int b=0){x=a;y=b;}
};
vector<pr>bg[200010];
void merge(int&x,int y){
	if(x==0||y==0)
		x|=y;
	else if(dep[y]<dep[x])x=y;
}
void dfs2(int x){
	for(pr t:bg[x])merge(up[x][0],t.y);
	for(int i=h[x];i;i=nex[i]){
		dfs2(to[i]);
		merge(up[x][0],up[to[i]][0]);
	}
	if(up[x][0]==x)up[x][0]=0;
}
pr bus(int x,int y){
	pr t;
	int i;
	for(i=17;i>=0;i--){
		if(dep[up[x][i]]>dep[y]){
			x=up[x][i];
			t.y|=1<<i;
		}
	}
	t.x=x;
	return t;
}
int ans[200010],s[200010],n;
vector<pr>ques[200010];
int lowbit(int x){return x&-x;}
int query(int x){
	int res=0;
	while(x){
		res+=s[x];
		x-=lowbit(x);
	}
	return res;
}
int query(int l,int r){
	return query(r)-query(l-1);
}
void modify(int x){
	while(x<=n){
		s[x]++;
		x+=lowbit(x);
	}
}
void dfs3(int x){
	vector<int>v;
	vector<int>::iterator it;
	for(pr t:ques[x])v.push_back(query(in[t.x],ou[t.x]));
	for(pr t:bg[x])modify(in[t.x]);
	for(int i=h[x];i;i=nex[i])dfs3(to[i]);
	it=v.begin();
	for(pr t:ques[x]){
		if(*it==query(in[t.x],ou[t.x]))ans[t.y]++;
		it++;
	}
}
int main(){
	int m,q,i,j,x,y;
	pr tx,ty;
	scanf("%d",&n);
	for(i=2;i<=n;i++){
		scanf("%d",fa[i]);
		add(fa[i][0],i);
	}
	M=0;
	dfs(1);
	for(j=1;j<18;j++){
		for(i=1;i<=n;i++)fa[i][j]=fa[fa[i][j-1]][j-1];
	}
	scanf("%d",&m);
	while(m--){
		scanf("%d%d",&x,&y);
		j=lca(x,y);
		bg[x].push_back(pr(y,j));
		bg[y].push_back(pr(x,j));
	}
	dfs2(1);
	for(j=1;j<18;j++){
		for(i=1;i<=n;i++)up[i][j]=up[up[i][j-1]][j-1];
	}
	scanf("%d",&q);
	for(i=1;i<=q;i++){
		scanf("%d%d",&x,&y);
		j=lca(x,y);
		tx=bus(x,j);
		ty=bus(y,j);
		if(x==j){
			if(up[ty.x][0]==0)
				ans[i]=-1;
			else
				ans[i]=ty.y+1;
		}else if(y==j){
			if(up[tx.x][0]==0)
				ans[i]=-1;
			else
				ans[i]=tx.y+1;
		}else{
			if(up[tx.x][0]==0||up[ty.x][0]==0)
				ans[i]=-1;
			else{
				ans[i]=tx.y+ty.y+1;
				ques[tx.x].push_back(pr(ty.x,i));
			}
		}
	}
	dfs3(1);
	for(i=1;i<=q;i++)printf("%d\n",ans[i]);
}