Для этого достаточно для каждой вершины хранить указатель на её структуру в декартовом дереве, и ещё в каждой вершине деревьев поддерживать указатель на вершину-предка.
Тогда, чтобы определить, в каком дереве вершина и какая по счёту, надо просто идти от выбранной вершины по предкам до корня. Корень и будет уникальным идентификатором декартова дерева, по корням мы можем определять, находятся две вершины в одной компоненте связности или нет.
Теперь осталось определить номер вершины. Но здесь всё просто - вот когда мы поднимались по предкам, - можно заметить, что если мы переходим к предку и являемся его правым сыном, то к ответу надо прибавить количество вершин в левом поддереве этого предка. Ещё вначале надо прибавить число вершин в левом поддереве текущей вершины. В итоге получится число вершин, меньших текущей, что в нашем понимании и есть номер вершины в компоненте связности.