【树上莫队】bzoj3757 苹果树

#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define N 50001
#define M 100001
int n,m;
int first[N],en,next[N<<1],dfsn[N],v[N<<1],fa[N],bel[N],dep[N],siz[N],cnt,top[N];
int x,y,root,sz,col[N],Time[N],ans,anss[M];
bool vis[N];
struct ASK{int l,r,a,b,id;void Read(){scanf("%d%d%d%d",&l,&r,&a,&b);}}Q[M];
bool operator < (const ASK &a,const ASK &b)
{return bel[a.l]!=bel[b.l] ? bel[a.l]<bel[b.l] : dfsn[a.r]<dfsn[b.r];}
void AddEdge(const int &U,const int &V)
{
	v[++en]=V;
	next[en]=first[U];
	first[U]=en;
}
void dfs(int cur)
{
	dfsn[cur]=++cnt;
	for(int i=first[cur];i;i=next[i])
	  if(v[i]!=fa[cur])
	    {
	      dep[v[i]]=dep[cur]+1;
          fa[v[i]]=cur;
          dfs(v[i]);
	    }
}
void makeblock(int cur)
{
    for(int i=first[cur];i;i=next[i])
      if(v[i]!=fa[cur])
        {
          if(siz[bel[cur]]<sz)
            {
              ++siz[bel[cur]];
              bel[v[i]]=bel[cur];
              top[v[i]]=top[cur];
            }
          makeblock(v[i]);
        }
}
int QLCA(int U,int V)
{
    while(U!=V)
      {
        if(top[U]==top[V])
          {
            if(dep[U]<dep[V])
			  swap(U,V);
            U=fa[U];
          }
        else
          {
            if(dep[top[U]]<dep[top[V]])
			  swap(U,V);
            U=fa[top[U]];
          }
      }
    return U;
}
void update(const int &Col,const int &op)
{
	Time[Col]+=op;
	if(!Time[Col]) --ans;
	else if(Time[Col]==1&&op==1) ++ans;
}
void Work(int U,int V,int lca)  
{
	while(U!=lca)
	  {
        vis[U]^=1;
	  	update(col[U],vis[U]?1:-1);
        U=fa[U];
	  }
	while(V!=lca)
	  {
        vis[V]^=1;
	  	update(col[V],vis[V]?1:-1);
        V=fa[V];
	  }
}  
void Solve(const int &p)  
{
    int lca=QLCA(Q[p].l,Q[p].r);
    if(p==1) Work(Q[p].l,Q[p].r,lca);
    else
      {
      	Work(Q[p-1].l,Q[p].l,QLCA(Q[p-1].l,Q[p].l));
      	Work(Q[p-1].r,Q[p].r,QLCA(Q[p-1].r,Q[p].r));
      }
    update(col[lca],1);
    anss[Q[p].id]=ans;
    if(Q[p].a!=Q[p].b)
      anss[Q[p].id]-=(Time[Q[p].a]&&Time[Q[p].b]);
    update(col[lca],-1);
}  
int main()
{
	scanf("%d%d",&n,&m);
	for(int i=1;i<=n;++i) scanf("%d",&col[i]);
	for(int i=1;i<=n;++i)
	  {
	  	scanf("%d%d",&x,&y);
	  	if(!x) root=y;
	  	else if(!y) root=x;
	  	else
	  	  {
	  	  	AddEdge(x,y);
	  	  	AddEdge(y,x);
	  	  }
	  }
	dfs(root);
	for(int i=1;i<=n;i++)
	  {
	  	siz[bel[i]=dfsn[i]]=1;
	    top[i]=i;
	  }
	sz=(((int)sqrt(n))<<1);
	makeblock(root);
	for(int i=1;i<=m;++i) Q[i].Read(),Q[i].id=i;
	sort(Q+1,Q+m+1);
	for(int i=1;i<=m;++i) Solve(i);
	for(int i=1;i<=m;++i) printf("%d\n",anss[i]);
	return 0;
}