ABC465-D X to Y

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C#のソース

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

class Program
{
    static string InputPattern = "InputX";

    static List<string> GetInputList()
    {
        var WillReturn = new List<string>();

        if (InputPattern == "Input1") {
            WillReturn.Add("4");
            WillReturn.Add("11 9 3");
            WillReturn.Add("0 0 2");
            WillReturn.Add("842 180 7");
            WillReturn.Add("1948706013487601 48019760148910476 89014537");
            //2
            //0
            //7
            //5
        }
        else {
            string wkStr;
            while ((wkStr = Console.ReadLine()) != null) WillReturn.Add(wkStr);
        }
        return WillReturn;
    }

    static long[] GetSplitArr(string pStr)
    {
        return (pStr == "" ? new string[0] : pStr.Split(' ')).Select(pX => long.Parse(pX)).ToArray();
    }

    static void Main()
    {
        List<string> InputList = GetInputList();

        long[] wkArr = { };
        Action<string> SplitAct = (pStr) => wkArr = GetSplitArr(pStr);

        foreach (string EachStr in InputList.Skip(1)) {
            SplitAct(EachStr);
            long Sta = wkArr[0];
            long Goal = wkArr[1];
            long Bunbo = wkArr[2];
            long Answer = Solve(Sta, Goal, Bunbo);
            Console.WriteLine(Answer);
        }
    }

    static long Solve(long pSta, long pGoal, long pBunbo)
    {
        long Answer = 0;
        while (true) {
            if (pSta == pGoal) break;

            var ValList = new List<long>();
            ValList.Add(pSta);
            ValList.Add(pGoal);
            pSta = ValList.Min();
            pGoal = ValList.Max();

            // 大きいほうを分母で割る
            pGoal /= pBunbo;
            Answer++;
        }
        return Answer;
    }
}

解説

分母を2で考えると、完全2分木上での最短距離だと分かります。
分母を3で考えると、完全3分木上での最短距離だと分かります。

なので、双方向探索で考えて、
「大きい数をKで割る」を繰り返せば良いです。