T148321 走廊巡逻
题目背景
无
题目描述
某学校某层的楼道是一个树形结构,有 $n$ 个交叉口、$n - 1$ 个走廊,每个走廊连接着两个交叉口,两两交叉口都可以互相到达,$n$ 个交叉口的编号分别 $1, 2, 3, ..., n$ ,**经过任意一条走廊的时间都是 $1$**,经过交叉口不需要花费时间。
每次自习课,学校会安排两个老师进行巡逻,每个教师会负责其中两个点之间的唯一简单路径,因此该教师会从 $0$ 时刻开始,在这条路径上来回走动。由于教师们拥有高超的眼力,因此不需要在观察上花费时间;并且由于教师们拥有充沛的精力,除非两个教师相遇在同一交叉口,教师们永远不会停下来。
如果两个教师相遇在同一个交叉口,由于周围没有教室和学生,他们会交流学生表现情况并立刻停止巡逻。
相遇:两个教师同一时刻在同一交叉口,**同一时刻在走廊不算相遇!!!**
若一个教师从 $0$ 时刻开始在 $u$ 到 $v$ 之间的简单路径上来回走动(若 $u = v$,则该教师在这个走廊点原地不动)$u, v$ 之间的唯一简单路径上的节点为 $u, d_1, d_2, ...,d_k, v$,则从 $0$ 到无穷时刻,每时刻该教师所在的交叉路口分别为 :
$$u, d_1, d_2, ...,d_{k-1}, d_k, v, d_k, d_{k-1}, ...,d_2,d_1,u,d_1,d_2,...d_k,v......$$
如此循环往复无限走下去(可以看作一个 $u, d_1, d_2, ...,d_{k-1}, d_k, v, d_k, d_{k-1}, ...,d_2,d_1$ 的循环节)。
为了应对教师们的巡逻,学生们画出了这层的树形平面结构图,并且假想了 $m$ 种情况,对于每个情况他们想知道(这些问题是相互独立的):
* 若 $a$ 教师在 $u, v$ 的简单路径上来回走动,$b$ 教师在 $x, y$ 的简单路径上来回走动,那么他们第一次的相遇(在同一岔路口)时刻是什么时候(即停止巡逻的时刻)?如果两个教师永远无法相遇,请输出 $-1$。
学生们找到身为 Oier 的你,希望你借助计算机计算出结果。
输入格式
第一行输入一个数 $n$,代表交叉口数量。
接下来 $n - 1$ 行,每行两个整数 $u, v$,代表交叉口 $u$ 和交叉口 $v$ 之间有一条走廊,经过时间为 $1$。
然后一行一个整数 $m$,表示假想的情况,即询问个数。
然后 $m$ 行,包含四个整数 $u, v, x, y$,即 $a$ 教师在 $u, v$ 的简单路径上来回走动,$b$ 教师在 $x, y$ 的简单路径上来回走动。
输出格式
输出共 $m$ 行,第 $i$ 行表示第 $i$ 次的假想状况对应的答案,即两个教师第一次的相遇在同一岔路口的时刻,如果两个教师永远无法相遇,请输出 $-1$。
说明/提示
样例 #1 解释

如图。
第一个询问,$a$ 教师从 $0$ 时刻开始经过的点分别是 $6, 4, 2, 1, 2, 4, 6,...$,$b$ 教师经过的点是 $8, 2, 4, 7, 4, 2, 8,......$,两人会在 $2$ 到 $4$ 的走廊相遇,但永远不会再交叉口相遇,所以答案是 $-1$。
第二个询问,$1$ 时刻两人会相遇在 $4$ 号节点。
第三个询问,两个人一直都在 $4$ 号点 $0$。
第四个询问,两个人走的是两个互不相交的路径,因此答案是 $-1$。
第五个询问,两人会在 $6$ 时刻相遇于点 $2$。
对于 $100\%$ 的数据,满足 $1 \le n,q \le 2 \times 10^5$, $a, b, u, v, x, y$ 都是 $1$ 到 $n$ 之间的整数
子任务|所占分数|测试点编号|$n \le$ | $q \le$ | 特殊性质
-|-|-|-|-|-
$1$|$10$|$1 \text{ ∼ } 2$|$100$|$100$|无
$2$|$10$|$3 \text{ ∼ } 4$|$2 \times 10^5$|$2 \times 10^5$| 所有情况都有 $x = y$
$3$|$10$|$5 \text{ ∼ } 6$|$2 \times 10^5$|$2 \times 10^5$| 所有情况都有 $u = y$ 且 $v = x$
$4$|$20$|$7 \text{ ∼ } 10$|$2000$|$2000$|无
$5$|$20$|$11 \text{ ∼ } 14$|$2 \times 10^5$|$2 \times 10^5$| 树退化成一条链,其中 $1$ 与 $2$ 有边,$2$ 与 $3$ 有边,......,$n - 1$ 与 $n$ 有边。
$6$|$30$|$15 \text{ ∼ } 20$|$2 \times 10^5$|$2 \times 10^5$| 无
**本题输入量较大,建议使用较快的输入方式**