小 A 想做一棵很大的树,但是他手上的材料有限,只好用点小技巧了。
开始,小 A 只有一棵结点数为 $ N $ 的树,结点的编号为 $ 1, 2, \ldots ,N$,其中结点 $ 1 $为根;我们称这颗树为模板树。小 A 决定通过这棵模板树来构建一颗大树。构建过程如下:
- 将模板树复制为初始的大树。
- 以下 (2.1) (2.2) (2.3) 步循环执行 $ M $ 次。
2.1. 选择两个数字 $ a, b $,其中 $ 1 \leq a \leq N, 1 \leq b \leq$ 当前大树的结点数。
2.2. 将模板树中以结点 $ a $ 为根的子树复制一遍,挂到大树中结点 $ b $ 的下方 (也就是说,模板树中的结点 $ a $ 为根的子树复制到大树中后,将成为大树中结点 $ b $ 的子树)。
2.3. 将新加入大树的结点按照在模板树中编号的顺序重新编号。例如,假设在进行 (2.2) 步之前大树有 $ L $ 个结点,模板树中以 $ a $ 为根的子树共有 $ C $ 个结点,那么新加入模板树的 $ C $ 个结点在大树中的编号将是 $ L+1, L+2, \cdots ,L+C$;大树中这 $ C $ 个结点编号的大小顺序和模板树中对应的 $ C $ 个结点的大小顺序是一致的。
下面给出一个实例。假设模板树如下图:

根据第 (1) 步,初始的大树与模板树是相同的。在 (2.1) 步,假设选择了 $a=4$,$b=3$。运行 (2.2) 和 (2.3) 后,得到新的大树如下图所示

现在他想问你,树中一些结点对的距离是多少。