CF2113F.Two Arrays

给定两个长度为 $n$ 的数组 $a$ 和 $b$。你可以无限次进行如下操作：

• 选择一个整数 $i$，其中 $1 \le i \le n$，交换 $a_i$ 和 $b_i$。

定义 $f(c)$ 为数组 $c$ 中不同数字的个数。请你求出 $f(a) + f(b)$ 的最大值，并输出所有操作后得到的数组 $a$ 和 $b$。

每组测试数据包含多组测试用例。第一行包含一个整数 $t$（$1 \le t \le 10^4$），表示测试用例的数量。

每个测试用例的第一行包含一个整数 $n$（$1 \le n \le 10^5$），表示数组的长度。

第二行包含 $n$ 个整数 $a_1, a_2, \ldots, a_n$（$1 \le a_i \le 2n$），表示数组 $a$ 的元素。

第三行包含 $n$ 个整数 $b_1, b_2, \ldots, b_n$（$1 \le b_i \le 2n$），表示数组 $b$ 的元素。

保证所有测试用例中 $n$ 的总和不超过 $10^5$。

对于每个测试用例，第一行输出一个整数，表示 $f(a) + f(b)$ 的最大值。

第二行输出 $n$ 个整数，表示所有操作后数组 $a$ 的元素。

第三行输出 $n$ 个整数，表示所有操作后数组 $b$ 的元素。

在第一个测试用例中，经过 $i=2$、$i=4$ 和 $i=5$ 三次操作后，可以得到 $a = [1, 3, 4, 5, 2]$，$b = [1, 2, 3, 4, 4]$。此时 $f(a) + f(b) = 5 + 4 = 9$。可以证明无法得到更大的答案。

在第二个测试用例中，经过操作后有 $f([2, 3, 4, 2, 1, 5, 6]) + f([1, 2, 3, 4, 5, 6, 5]) = 6 + 6 = 12$。

由 ChatGPT 4.1 翻译