[2017湖南集训7-8]暗牧虚树+最短路

表示虚树还不是很熟练。。。
发现虫洞不是很多，对每层建虚树只建连了虫洞的那些点，每个询问跑最短路即可。
常数还没卡进。。。

代码：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#define ll long long
using namespace std;
const int maxn=300010;
const int maxm=201000;
const int mod=3999997;
const ll inf=1e12;
int n,m,q,dl[maxm<<2],deep[maxn],dfn[maxn],f[maxn][20],ch[maxn],st[maxn],tim,num=0;
bool visit[maxm<<2];
ll dist[maxm<<2];
struct dor
{   int p1,p2,u1,u2;
}d[maxm],c;
struct edge
{int t,w;edge *next;
}*con[maxm<<2],*dor[maxm],*imp[maxm<<1],*tr[maxn],*hash[4000010];
inline int ds(int x,int y) {return deep[x]-deep[y];}
void instr(int x,int y)
{edge *p;p=new edge;p->t=y;p->next=tr[x];tr[x]=p;
}
void insimp(int x,int y)
{edge *p;p=new edge;p->t=y;p->next=imp[x];imp[x]=p;
}
int insh(ll x)
{edge *p;p=new edge;p->t=x/mod;p->w=(++num);p->next=hash[x%mod];hash[x%mod]=p;return num;
}
void inscon(int x,int y,int w)
{if(x==y) return ;edge *p;p=new edge;p->t=y;p->w=w;p->next=con[x];con[x]=p;
}
int geth(ll x)
{for(edge *p=hash[x%mod];p!=NULL;p=p->next)if(p->t==x/mod) return p->w;return -123;
}
int lca(int x,int y)
{if(deep[x]>deep[y]) swap(x,y);for(int k=19;k>=0&&deep[x]<deep[y];k--)if(deep[f[y][k]]>=deep[x]) y=f[y][k];if(x==y) return x;  for(int k=19;k>=0;k--)if(f[x][k]!=f[y][k]){x=f[x][k]; y=f[y][k];}return f[x][0];
}
void dfs1(int v)
{deep[v]=deep[f[v][0]]+1;dfn[v]=(++tim);for(edge *p=tr[v];p!=NULL;p=p->next)if(p->t!=f[v][0]){f[p->t][0]=v;dfs1(p->t);}
}
bool cmp(int a,int b)
{return dfn[a]<dfn[b];
}
void build(int v)
{int top=0;ll ad=(ll)(v-1)*n;for(edge *p=imp[v];p!=NULL;p=p->next){ch[++top]=p->t;insh(ad+p->t);}   if(top==0) return ;sort(ch+1,ch+top+1,cmp);int tmp=0;for(int i=1;i<=top;i++)if(ch[i]!=ch[tmp]) ch[++tmp]=ch[i];top=tmp;int stp=1;st[1]=ch[1];for(int i=2;i<=top;i++){while(1) {int tlca=lca(ch[i],st[stp]),last=st[stp];if(st[stp]==tlca) {st[++stp]=ch[i];break;}if(ds(st[stp-1],tlca)>=0) stp--;else {st[stp]=tlca;insh(ad+tlca);}inscon(geth(ad+last),geth(ad+st[stp]),ds(last,st[stp]));inscon(geth(ad+st[stp]),geth(ad+last),ds(last,st[stp]));}   }   for(int i=stp-1;i>0;i--){inscon(geth(ad+st[i+1]),geth(ad+st[i]),ds(st[i+1],st[i]));inscon(geth(ad+st[i]),geth(ad+st[i+1]),ds(st[i+1],st[i]));}
}
inline int nxt(int x)
{return x+1-((x+1==800000)?800000:0);
}
ll spfa(int s,int t)
{int head=1,tail=1;memset(dist,0x3f,sizeof(dist));memset(visit,0,sizeof(visit));dl[1]=s;visit[s]=1;dist[s]=0;while(head!=tail+1){int v=dl[head];for(edge *p=con[v];p!=NULL;p=p->next)if(dist[p->t]>dist[v]+p->w){dist[p->t]=dist[v]+p->w;if(!visit[p->t]){dl[(tail=nxt(tail))]=p->t;visit[p->t]=1;}}visit[dl[(head=nxt(head))]]=0;}return dist[t];
}
int main()
{freopen("m.in","r",stdin);freopen("m.out","w",stdout);scanf("%d%d%d",&n,&m,&q);for(int i=1;i<=n-1;i++){int x,y;scanf("%d%d",&x,&y);instr(x,y);instr(y,x);}f[1][0]=0;dfs1(1);for(int k=1;(1<<k)<=n;k++)for(int i=1;i<=n;i++)if(f[i][k-1]!=0) f[i][k]=f[f[i][k-1]][k-1];for(int i=1;i<=m;i++){scanf("%d%d%d%d",&d[i].p1,&d[i].u1,&d[i].p2,&d[i].u2);insimp(d[i].u1,d[i].p1);insimp(d[i].u2,d[i].p2);    }for(int i=1;i<=200000;i++)build(i);   for(int i=1;i<=m;i++){int o1=geth((ll)(d[i].u1-1)*n+d[i].p1),o2=geth((ll)(d[i].u2-1)*n+d[i].p2);inscon(o1,o2,1);inscon(o2,o1,1);}   int lst=num; for(int i=1;i<=q;i++){scanf("%d%d%d%d",&c.p1,&c.u1,&c.p2,&c.u2);ll ad1=(ll)(c.u1-1)*n,ad2=(ll)(c.u2-1)*n;int tmp;for(edge *p=imp[c.u1];p!=NULL;p=p->next){tmp=lca(c.p1,p->t);inscon(lst+1,geth(ad1+p->t),ds(c.p1,tmp)+ds(p->t,tmp));}   for(edge *p=imp[c.u2];p!=NULL;p=p->next){tmp=lca(c.p2,p->t);inscon(geth(ad2+p->t),lst+2,ds(c.p2,tmp)+ds(p->t,tmp));}if(c.u1==c.u2){tmp=lca(c.p1,c.p2);inscon(lst+1,lst+2,ds(c.p1,tmp)+ds(c.p2,tmp));}ll ans=spfa(lst+1,lst+2);lst+=2;if(ans==0x3f3f3f3f3f3f3f3f) puts("impossible");else printf("%lld\n",ans);}       return 0;
}

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