この問題はかなり複雑で、DFS と BFS を使って木を構築する必要があります。
この木は必ずしも二分木である必要はなく、多分木でも構いません。
問題には、答えが複数ある場合はそのうちの一つを出力すればよいとも書かれています。
BFS の特性を利用して分割し、DFS を使って各親ノードが持つ子ノードを確認します。
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// Author : GCA ||
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#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <climits>
#include <vector>
#include <set>
#include <map>
#include <queue>
#include <cctype>
#include <utility>
using namespace std;
#ifdef ONLINE\_JUDGE
#define ll "%lld"
#else
#define ll "%I64d"
#endif
typedef unsigned int uint;
typedef long long int Int;
#define Set(a,s) memset(a,s,sizeof(a))
#define Write(w) freopen(w,"w",stdout)
#define Read(r) freopen(r,"r",stdin)
#define Pln() printf("\\n")
#define I\_de(x,n)for(int i=0;i<n;i++)printf("%d ",x\[i\]);Pln()
#define De(x)printf(#x"%d\\n",x)
#define For(i,x)for(int i=0;i<x;i++)
#define CON(x,y) x##y
#define Pmz(dp,nx,ny)for(int hty=0;hty<ny;hty++){for(int htx=0;htx<nx;htx++){\\
printf("%d ",dp\[htx\]\[hty\]);}Pln();}
#define M 1005
#define PII pair<int,int\>
#define PB push\_back
#define oo INT\_MAX
#define Set\_oo 0x3f
#define Is\_debug true
#define debug(...) if(Is\_debug)printf("DEBUG: "),printf(\_\_VA\_ARGS\_\_)
#define FOR(it,c) for(typeid((c).begin()) it=(c).begin();it!=(c).end();it++)
#define eps 1e-6
bool xdy(double x,double y){return x>y+eps;}
bool xddy(double x,double y){return x>y-eps;}
bool xcy(double x,double y){return x<y-eps;}
bool xcdy(double x,double y){return x<y+eps;}
int min3(int x,int y,int z){
int tmp=min(x,y);
return min(tmp,z);
}
int max3(int x,int y,int z){
int tmp=max(x,y);
return max(tmp,z);
}
int n;
int x\[M\];
int y\[M\];
vector<int\> ans\[M\];
vector<int\> pos\[M\];
vector<int\> have\[M\];
void bt(int h,int s){
// debug("%d\\n",h);
// for(int i=1;i<=n;i++){
// printf("%d :",i);
// for(int j=0;j<have\[i\].size();j++){
// printf("%d ",have\[i\]\[j\]);
// }Pln();
// }Pln();
int record=-1;
int rej=-1;
bool f=true;
for(int i=s;i<n;i++){
bool ha=false;
int j;
for(j=0;j<have\[h\].size();j++){
if(have\[h\]\[j\]==x\[i\]){
ha=true;
break;
}
}
if(ha&&x\[i\]>record&&j>rej){
f=false;
record=x\[i\];
rej=j;
ans\[h\].PB(x\[i\]);
pos\[h\].PB(j);
}
else if(!f)break;
}
for(int i=0;i<pos\[h\].size();i++){
int tmp=(i==pos\[h\].size()-1)?have\[h\].size():pos\[h\]\[i+1\];
for(int j=pos\[h\]\[i\]+1;j<tmp;j++){
have\[ans\[h\]\[i\]\].PB(have\[h\]\[j\]);
}
bt(ans\[h\]\[i\],s+pos\[h\].size());
}
return ;
}
void solve(){
for(int i=1;i<n;i++){
have\[x\[0\]\].PB(y\[i\]);
}
bt(x\[0\],1);
for(int i=1;i<=n;i++){
printf("%d:",i);
for(int j=0;j<ans\[i\].size();j++)printf(" %d",ans\[i\]\[j\]);
Pln();
}
}
void clear(){
for(int i=0;i<=n;i++){
have\[i\].clear();
ans\[i\].clear();
pos\[i\].clear();
}
}
int main() {
ios\_base::sync\_with\_stdio(0);
while(~scanf("%d",&n)){
for(int i=0;i<n;i++)scanf("%d",&x\[i\]);
for(int i=0;i<n;i++)scanf("%d",&y\[i\]);
solve();
clear();
}
}