cf983E NN Country (倍增+dfs序+树状数组)

首先可以求出从某点做$2^k$次车能到的最浅的点，这个只要dfs一下，把它的孩子能到的最浅的点更新过来就可以

然后倍增地往上跳，不能跳到lca的上面，记录坐车的次数ans

此时有三种情况（设最远能跳到x,y）：

　　1.再跳也跳不到lca的上面，就是-1

　　2.路径(x,y)被某趟车覆盖，答案是ans+1

　　3.并没有被覆盖，答案是ans+2

那么怎么看有没有覆盖呢

首先，如果这两个点是直上直下的（有一个是lca），只要看下面那个点能不能跳到上面去就行

对于剩下的(x,y)，只要有车的两端点分别在x和y的子树中就可以

所以做一遍dfs，进某个点x的时候记下来y的子树中车端点的个数，然后把从x发的车的终点++，出来的时候再次统计那个个数，如果不相同，就说明(x,y)这条路径被覆盖了。这个在dfs序上用一个树状数组就可以

不要把N写成M然后WA一页，很难看。

 #include<bits/stdc++.h>
 #define pa pair<int,int>
 #define CLR(a,x) memset(a,x,sizeof(a))
 using namespace std;
 typedef long long ll;
 const int maxn=2e5+;

 inline ll rd(){
     ll x=;char c=getchar();int neg=;
     while(c<''||c>''){if(c=='-') neg=-;c=getchar();}
     while(c>=''&&c<='') x=x*+c-'',c=getchar();
     return x*neg;
 }

 int eg[maxn][],egh[maxn],ect;
 int N,M,Q,dep[maxn],fa[maxn][],nxt[maxn][];
 int dfn[maxn][],tot,ans[maxn];
 int pt[maxn*][],pth[maxn],tr[maxn];
 int lq[maxn*][],lqh[maxn],tmp[maxn*];
 bool covered[maxn];

 inline void adeg(int a,int b){
     eg[++ect][]=b,eg[ect][]=egh[a],egh[a]=ect;
 }

 void dfs(int x){
     dfn[x][]=++tot;
     for(int i=;fa[x][i]&&fa[fa[x][i]][i];i++)
         fa[x][i+]=fa[fa[x][i]][i];
     for(int i=egh[x];i;i=eg[i][]){
         int b=eg[i][];
         dep[b]=dep[x]+;
         dfs(b);
     }dfn[x][]=tot;
 }

 int getlca(int x,int y){
     if(dep[x]<dep[y]) swap(x,y);
     for(int i=;i>=&&dep[x]!=dep[y];i--){
         if(fa[x][i]&&dep[fa[x][i]]>=dep[y])
             x=fa[x][i];
     }
     if(x==y) return x;
     for(int i=;i>=;i--){
         if(fa[x][i]!=fa[y][i])
             x=fa[x][i],y=fa[y][i];
     }
     return fa[x][];
 }

 void dfs2(int x){
     for(int i=egh[x];i;i=eg[i][]){
         int b=eg[i][];
         dfs2(b);
         if(nxt[b][]&&(dep[nxt[b][]]<dep[nxt[x][]]||!nxt[x][]))
             nxt[x][]=nxt[b][];
     }
     if(dep[nxt[x][]]>=dep[x]) nxt[x][]=;
 }

 inline int lowbit(int x){return x&(-x);}
 inline void add(int x,int y){
     for(;x<=N;x+=lowbit(x)) tr[x]+=y;
 }
 inline int query(int x){
     int re=;for(;x;x-=lowbit(x)) re+=tr[x];return re;
 }

 void dfs3(int x){
     for(int i=lqh[x];i;i=lq[i][]){
         int b=lq[i][];
         tmp[i]=query(dfn[b][])-query(dfn[b][]-);
     }
     for(int i=pth[x];i;i=pt[i][]){
         int b=pt[i][];
         add(dfn[b][],);
     }
     for(int i=egh[x];i;i=eg[i][]){
         int b=eg[i][];
         dfs3(b);
     }
     for(int i=lqh[x];i;i=lq[i][]){
         int b=lq[i][];
         if(tmp[i]!=query(dfn[b][])-query(dfn[b][]-))
             covered[i>>]=;
     }
 }

 int main(){
     // freopen("983E.in","r",stdin);
     int i,j,k;
     N=rd();
     for(i=;i<=N;i++){
         fa[i][]=rd();
         adeg(fa[i][],i);
     }
     dep[]=;dfs();
     M=rd();
     for(i=;i<=M;i++){
         int a=rd(),b=rd();
         pt[i<<][]=a,pt[i<<][]=pth[b],pth[b]=i<<;
         pt[i<<|][]=b,pt[i<<|][]=pth[a],pth[a]=i<<|;
         int x=getlca(a,b);
         if(dep[x]<dep[nxt[a][]]||!nxt[a][]) nxt[a][]=x;
         if(dep[x]<dep[nxt[b][]]||!nxt[b][]) nxt[b][]=x;
     }
     dfs2();
     for(i=;i<;i++){
         for(j=;j<=N;j++){
             // if(!nxt[j][i]||!nxt[nxt[j][i]][i]) continue;
             nxt[j][i+]=nxt[nxt[j][i]][i];
         }
     }
     Q=rd();
     for(i=;i<=Q;i++){
         int a=rd(),b=rd(),lca=getlca(a,b);
         for(j=;j>=;j--){
             if(nxt[a][j]&&dep[nxt[a][j]]>dep[lca])
                 ans[i]+=<<j,a=nxt[a][j];
         }
         for(j=;j>=;j--){
             if(nxt[b][j]&&dep[nxt[b][j]]>dep[lca])
                 ans[i]+=<<j,b=nxt[b][j];
         }
         if((a==lca&&nxt[b][]&&dep[nxt[b][]]<=dep[lca])||(b==lca&&nxt[a][]&&dep[nxt[a][]]<=dep[lca]))
             ans[i]+=;
         else if(nxt[a][]&&nxt[b][]&&dep[nxt[a][]]<=dep[lca]&&dep[nxt[b][]]<=dep[lca]){
             ans[i]+=;
             lq[i<<][]=a,lq[i<<][]=lqh[b],lqh[b]=i<<;
             lq[i<<|][]=b,lq[i<<|][]=lqh[a],lqh[a]=i<<|;
         }else{
             ans[i]=-;
         }
     }
     dfs3();
     for(i=;i<=Q;i++)
         printf("%d\n",ans[i]-covered[i]);
     return ;
 }