#P0596. [NOIP2024] 树的遍历

[NOIP2024] 树的遍历

题目描述

QQ 是一个算法竞赛初学者,正在学习图论知识中的树的遍历。一棵由 nn 个结点,n1n − 1 条边构成的树,初始时所有结点都未被标记,它的遍历过程如下:

  1. 选择一个结点 ss 作为遍历起始结点,并把该结点打上标记。

  2. 假设当前访问的结点为 uu,寻找任意一个与 uu 相邻且未标记的结点 vv,将 vv 作为新的当前访问结点并打上标记。之后再次进入第 22 步。

  3. 假设在第 22 步中,与 uu 相邻的结点都已被标记,如果 u=su = s 则遍历过程结束,否则将 uu 设为遍历 uu 之前的上一个结点并再进入第 22 步。

例如在下面的树中,一种可能的遍历过程如下:

  • 选取 11 作为遍历起始结点,并把 11 打上标记;

  • 2211 相邻且未标记,将 22 设为当前访问结点,并把 22 打上标记。

  • 2233 相邻且未标记,将 33 设为当前访问结点,并把 33 打上标记。

  • 33 所有相邻的结点都被标记,将当前访问结点设为遍历结点 33 之前的结点 22

  • 2244 相邻且未标记,将 44 设为当前访问结点,并把 44 打上标记。

  • 44 所有相邻的结点都被标记,将当前访问结点设为遍历结点 44 之前的结点 22

  • 22 所有相邻的结点都被标记,将当前访问结点设为遍历结点 22 之前的结点 11

  • 11 所有相邻的结点都被标记,且 11 是遍历起始结点,故遍历结束。

作为一个奇思妙想的学生,小 QQ 在学习完上述知识后不满足于以结点为基础的遍历方式,于是开始研究以边为基础的遍历方式。定义两条边相邻,当且仅当它们有一个公共的结点。初始时,所有的边都未被标记。这种以边为基础的遍历过程如下:

  1. 选择一条边 bb 作为遍历起始边,并把该边打上标记。
  2. 假设当前访问边为 ee,寻找任意一条与 ee 相邻且未标记的边 ff,将 ff 作为新的当前访问边并打上标记。之后再次进入第 22 步。
  3. 假设在第 22 步中,与 ee 相邻的边都已被标记,如果 e=be = b 则遍历过程结束,否则 将 ee 设为遍历 ee 之前的上一条边并再进入第 22 步。 例如在上面的树中,一种可能的遍历过程如下(定义 {u, v}\{u,\ v\} 表示连接结点 uuvv 的边):
  • 选取 {1, 2}\{1,\ 2\} 作为遍历起始边,并把 {1, 2}\{1,\ 2\} 打上标记;
  • {1, 2}\{1,\ 2\}{2, 3}\{2,\ 3\} 相邻且未标记,将 {2, 3}\{2,\ 3\} 设为当前访问边,并把 {2, 3}\{2,\ 3\} 打上标记。
  • {2, 3}\{2,\ 3\}{2, 4}\{2,\ 4\} 相邻且未标记,将 {2, 4}\{2,\ 4\} 设为当前访问边,并把 {2, 4}\{2,\ 4\} 打上标记。
  • {2, 4}\{2,\ 4\} 所有相邻的边都被标记,将当前访问边设为遍历 {2, 4}\{2,\ 4\} 之前的边 {2, 3}\{2,\ 3\}
  • {2, 3}\{2,\ 3\} 所有相邻的边都被标记,将当前访问边设为遍历 {2, 3}\{2,\ 3\} 之前的边 {1, 2}\{1,\ 2\}
  • {1, 2}\{1,\ 2\} 所有相邻的边都被标记,且 {1, 2}\{1,\ 2\} 是遍历起始边,故遍历结束。

QQ 惊奇的发现,在这个新的树的遍历过程中,如果将每条边看作一个新的结点,将步骤 22 中的所有新结点 eeff 连接一条新边,就会生成一棵由 n1n−1 个新结点和 n2n−2 条新边连接成的新树。例如上述遍历过程得到的新树如下(新的结点和新边都用红色表示):

现在小 QQn1n − 1 条边中选择了 kk 条关键边。小 QQ 想知道,以任意一条关键边作为起始遍历边,通过上述遍历过程能够生成多少种不同的新树。这里两棵树被认为是不 同的,当且仅当至少存在某一对新的结点,它们仅在其中一棵树中连有新边。

由于结果可能很大,你只需要输出其对 109+710^9 + 7 取模的结果即可。

输入格式

本题有多组测试数据。

输入的第一行包含两个整数 cc, TT,表示测试点的编号和测试数据的组数。在样例中,cc 表示该样例与测试点 cc 的数据范围相同。

接下来包含 TT 组数据,每组数据的格式如下:

  • 第一行包含两个整数 nn, kk,表示树的结点数以及小 QQ 选择的关键边的数量。
  • 接下来 n1n − 1 行,第 ii 行包含两个整数 uiu_i , viv_i,表示树上编号为 i 的边连接结点 uiu_iviv_i
  • 接下来一行包含 kk 个整数 e1e_1, e2e_2, . . . , eke_k,表示小 QQ 选择的关键边的编号。保证关 键边的编号互不相同。

输出格式

对于每组测试数据输出一行,包含一个整数,表示结果对 109+710^9 + 7 取模的结果。

样例

1 1
4 1
1 2
2 3
2 4
1
2
7 1
5 2
1 2
1 3
2 4
2 5
1 3
3

提示

样例1解释

两种可能的新树如下:

  • 新结点 {1, 2}\{1,\ 2\} 和新结点 {2, 3}\{2,\ 3\} 连新边,新结点 {2, 3}\{2,\ 3\} 和新结点 {2, 4}\{2,\ 4\} 连新边。
  • 新结点 {1, 2}\{1,\ 2\} 和新结点 {2, 4}\{2,\ 4\} 连新边,新结点 {2, 4}\{2,\ 4\} 和新结点 {2, 3}\{2,\ 3\} 连新边。

样例2解释

三种可能的新树如下:

  • 新结点 {1, 2}\{1,\ 2\}{1, 3}\{1,\ 3\}{1, 2}\{1,\ 2\}{2, 4}\{2,\ 4\}{2, 4}\{2,\ 4\}{2, 5}\{2,\ 5\} 之间分别连新边。该新 树可以选择 {1, 2}\{1,\ 2\} 作为起始遍历边得到。
  • 新结点 {1, 2}\{1,\ 2\}{1, 3}\{1,\ 3\}{1, 2}\{1,\ 2\}{2, 5}\{2,\ 5\}{2, 5}\{2,\ 5\}{2, 4}\{2,\ 4\} 之间分别连新边。该新 树可以选择 {1, 2}\{1,\ 2\}{2, 4}\{2,\ 4\} 作为起始遍历边得到。
  • 新结点 {1, 2}\{1,\ 2\}{1, 3}\{1,\ 3\}{1, 2}\{1,\ 2\}{2, 4}\{2,\ 4\}{1, 2}\{1,\ 2\}{2, 5}\{2,\ 5\} 之间分别连新边。该新 树可以选择 {2, 4}\{2,\ 4\} 作为起始遍历边得到。

数据范围

对于所有的测试数据,保证:

  • 1T101 ≤ T ≤ 10
  • 2n1052 ≤ n ≤ 10^5
  • 1k<n1 ≤ k < n
  • 对于任意的 i (1in1)i\ (1 ≤ i ≤ n − 1),都有 1ui, vin1 ≤ u_i ,\ v_i ≤ n,且构成一颗合法的树。
  • 对于任意的 i (1ik)i\ (1 ≤ i ≤ k),都有 1ei<n1 ≤ e_i < n,且两两不同。

  • 特殊性质 AA:对于任意的 i (1in1)i\ (1 ≤ i ≤ n − 1),都有 ui=iu_i = i, vi=i+1v_i = i + 1
  • 特殊性质 BB:对于任意的 i (1in1)i\ (1 ≤ i ≤ n − 1),都有 ui=1,vi=i+1u_i = 1, v_i = i + 1