题目地址：

https://www.lintcode.com/problem/tree/description

给定一个无向图，其有树性质，并且顶点编号为111的为树根（也就是这个图是个有根树）。要求应对若干次询问，每次询问问两个顶点之间是父子关系还是兄弟关系，如果是父子关系则记为222，兄弟关系记为111，否则为000。父子关系的意思是，其中一个顶点是另一个的父亲节点；兄弟关系的意思是两个顶点有相同的父亲。

对图进行BFS，令用一个哈希表记录每个顶点的父亲节点的编号。预处理完毕后开始应对询问，每次询问的时候求一下两个顶点的父亲，如果一个是另一个的父亲则记222，如果两个顶点父亲相等则记111，否则记000。代码如下：

import java.util.*;public class Solution {/*** @param x: The x* @param y: The y* @param a: The a* @param b: The b* @return: The Answer*/public int[] tree(int[] x, int[] y, int[] a, int[] b) {// Write your code hereMap<Integer, Set<Integer>> graph = buildGraph(x, y);Map<Integer, Integer> parent = new HashMap<>();Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();queue.offer(1);Set<Integer> visited = new HashSet<>();visited.add(1);while (!queue.isEmpty()) {int cur = queue.poll();for (int next : graph.get(cur)) {if (visited.contains(next)) {continue;}// 记next的父亲是curparent.put(next, cur);queue.offer(next);visited.add(next);}}int[] res = new int[a.length];for (int i = 0; i < a.length; i++) {int p1 = a[i], p2 = b[i];// 用getOrDefault的目的是为了防止p1和p2其中有一个是1，而1是没有父亲的；// 如果两者父亲相等则说明是兄弟，如果其中一个父亲是另一个则说明是父子if (parent.getOrDefault(p1, -1) == parent.getOrDefault(p2, -1)) {res[i] = 1;} else if (parent.getOrDefault(p1, -1) == p2 || parent.getOrDefault(p2, -1) == p1) {res[i] = 2;}}return res;}// 邻接表建图private Map<Integer, Set<Integer>> buildGraph(int[] x, int[] y) {Map<Integer, Set<Integer>> graph = new HashMap<>();for (int i = 0; i < x.length; i++) {graph.computeIfAbsent(x[i], k -> new HashSet<>()).add(y[i]);graph.computeIfAbsent(y[i], k -> new HashSet<>()).add(x[i]);}return graph;}
}

时空复杂度O(V)O(V)O(V)。

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