Problem:
イクタ君は、無向グラフについて異常なほどの思い入れを持っている。イクタ君は、無向グラフ G とその 2 点 s,tの組(G,s,t)のうち、その「うつくしさ」が大きいものが好きである。
組(G,s,t)の「うつくしさ」とは、辺 e = \{u, v\} (u と v は G の異なる 2 点) で、Gにおけるsからtへの最短路の長さが、Gにeをつけくわえた無向グラフにおけるsからtへの最短路の長さより 1 だけ大きいものの個数である。

あなたの仕事は、組(G,s,t)が与えられたとき、その「うつくしさ」を求めるプログラムを書くことである。

Input

入力は以下の形式で与えられる。

N M s t
x1 y1
...
xi yi
...
xM yM

最初に無向グラフの頂点数、辺数、2つの頂点を表す整数N,M,s,tが入力される。
2行目からM+1行目までは辺によって結ばれている2つの頂点が入力される。
(ただし、G の頂点集合を\{1,..., N\}とする。)

Constraints

入力中の各変数は以下の制約を満たす。

2≤ N ≤ 100,000

1≤ M ≤ 300,000

1≤ s,t,xi,yi ≤ N

s と t とは異なる

s から t に辿り着けることは保証されている

Output

与えられたグラフをGとしたとき、組(G,s,t)の「うつくしさ」を1行で出力せよ。

Sample Input 1

3 2 1 3
1 2
2 3

Output for the Sample Input 1

1

頂点1から頂点3に辺を張ると、2点間の最短距離が 1 短くなる。

Sample Input 2

9 8 7 8
2 6
4 9
8 6
9 2
3 8
1 8
8 5
7 9

Output for the Sample Input 2

7

Sample Input 3

4 3 1 4
1 2
3 4
4 1

Output for the Sample Input 3

0

頂点1と頂点4には既に辺が張られているので、これ以上距離を縮めることはできない。

Sample Input 4

9 7 8 9
9 6
6 5
3 6
3 7
2 5
8 5
1 4

Output for the Sample Input 4

2

Solution in JAVA (judge verdict: Accepted)

import java.io.*;
import java.util.Arrays;
import java.util.StringJoiner;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {

    static int N, M, S, T;
    static int[] X, Y;

    public static void main(String[] args) {
        FastScanner sc = new FastScanner(System.in);
        N = sc.nextInt();
        M = sc.nextInt();
        S = sc.nextInt()-1;
        T = sc.nextInt()-1;
        X = new int[M];
        Y = new int[M];
        for (int i = 0; i < M; i++) {
            X[i] = sc.nextInt()-1;
            Y[i] = sc.nextInt()-1;
        }

        System.out.println(solve());
    }

    static long solve() {
        int[][] G = adjB(N, X, Y);
        int[] distFromS = calcDist(S, G);
        int st = distFromS[T];
        int[] cnts = distCount(distFromS, st-1);
        int[] cntt = distCount(calcDist(T, G), st-1);

        long ans = 0;
        for (int i = 0; i <= st-2; i++) {
            // i + j + 1 = st-1
            // j = st-i-2
            int j = st-i-2;
            ans += (long)cnts[i] * cntt[j];
        }
        return ans;
    }

    static int[][] adjB(int n, int[] from, int[] to) {
        int[][] adj = new int[n][];
        int[] cnt = new int[n];
        for (int f : from) {
            cnt[f]++;
        }
        for (int t : to) {
            cnt[t]++;
        }
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            adj[i] = new int[cnt[i]];
        }
        for (int i = 0; i < from.length; i++) {
            adj[from[i]][--cnt[from[i]]] = to[i];
            adj[to[i]][--cnt[to[i]]] = from[i];
        }
        return adj;
    }

    static int[] distCount(int[] dist, int max) {
        int[] cnt = new int[max+1];
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            if( dist[i] <= max ) {
                cnt[dist[i]]++;
            }
        }
        return cnt;
    }

    static int[] calcDist(int start, int[][] G) {
        int[] dist = new int[N];
        Arrays.fill(dist, Integer.MAX_VALUE/2);
        dist[start] = 0;
        int[] q = new int[N];
        int u = 0, v = 0;
        q[v++] = start;

        while(u != v ) {
            int a = q[u++];
            for (int b : G[a]) {
                if( dist[b] > dist[a] + 1 ) {
                    dist[b] = dist[a] + 1;
                    q[v++] = b;
                }
            }
        }
        return dist;
    }

    @SuppressWarnings("unused")
    static class FastScanner {
        private BufferedReader reader;
        private StringTokenizer tokenizer;

        FastScanner(InputStream in) {
            reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
            tokenizer = null;
        }

        String next() {
            if (tokenizer == null || !tokenizer.hasMoreTokens()) {
                try {
                    tokenizer = new StringTokenizer(reader.readLine());
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            return tokenizer.nextToken();
        }

        String nextLine() {
            if (tokenizer == null || !tokenizer.hasMoreTokens()) {
                try {
                    return reader.readLine();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            return tokenizer.nextToken("\n");
        }

        long nextLong() {
            return Long.parseLong(next());
        }

        int nextInt() {
            return Integer.parseInt(next());
        }

        int[] nextIntArray(int n) {
            int[] a = new int[n];
            for (int i = 0; i < n; i++) a[i] = nextInt();
            return a;
        }

        int[] nextIntArray(int n, int delta) {
            int[] a = new int[n];
            for (int i = 0; i < n; i++) a[i] = nextInt() + delta;
            return a;
        }

        long[] nextLongArray(int n) {
            long[] a = new long[n];
            for (int i = 0; i < n; i++) a[i] = nextLong();
            return a;
        }
    }

    static void writeLines(int[] as) {
        PrintWriter pw = new PrintWriter(System.out);
        for (int a : as) pw.println(a);
        pw.flush();
    }

    static void writeLines(long[] as) {
        PrintWriter pw = new PrintWriter(System.out);
        for (long a : as) pw.println(a);
        pw.flush();
    }

    static void writeSingleLine(int[] as) {
        PrintWriter pw = new PrintWriter(System.out);
        for (int i = 0; i < as.length; i++) {
            if (i != 0) pw.print(" ");
            pw.print(as[i]);
        }
        pw.println();
        pw.flush();
    }

    static int max(int... as) {
        int max = Integer.MIN_VALUE;
        for (int a : as) max = Math.max(a, max);
        return max;
    }

    static int min(int... as) {
        int min = Integer.MAX_VALUE;
        for (int a : as) min = Math.min(a, min);
        return min;
    }

    static void debug(Object... args) {
        StringJoiner j = new StringJoiner(" ");
        for (Object arg : args) {
            if (arg == null) j.add("null");
            else if (arg instanceof int[]) j.add(Arrays.toString((int[]) arg));
            else if (arg instanceof long[]) j.add(Arrays.toString((long[]) arg));
            else if (arg instanceof double[]) j.add(Arrays.toString((double[]) arg));
            else if (arg instanceof Object[]) j.add(Arrays.toString((Object[]) arg));
            else j.add(arg.toString());
        }
        System.err.println(j.toString());
    }

    static void printSingleLine(int[] array) {
        PrintWriter pw = new PrintWriter(System.out);
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if (i != 0) pw.print(" ");
            pw.print(array[i]);
        }
        pw.println();
        pw.flush();
    }

    static int lowerBound(int[] array, int value) {
        int lo = 0, hi = array.length, mid;
        while (lo < hi) {
            mid = (hi + lo) / 2;
            if (array[mid] < value) lo = mid + 1;
            else hi = mid;
        }
        return lo;
    }

    static int upperBound(int[] array, int value) {
        int lo = 0, hi = array.length, mid;
        while (lo < hi) {
            mid = (hi + lo) / 2;
            if (array[mid] <= value) lo = mid + 1;
            else hi = mid;
        }
        return lo;
    }
}