【构造】Codeforces Round #397 by Kaspersky Lab and Barcelona Bootcamp (Div. 1 + Div. 2 combined) D. Artsem and Saunders

根据那两个式子

g(h(x))=x

h(g(x))=f(x)

可以推出来两个新的式子

g(f(x))=g(x)

h(x)=f(h(x))

于是，我们先找到f(x)的所有不动点，有几个不动点，m就是多少，将它们依次赋值给h(1),h(2),...,h(m)，对应的g(h(i))赋值成1,2,..,m

然后如果对于某个i，g(f(i))不存在的话，则无解，否则有解，将g和h依次输出即可。

#include<cstdio>
using namespace std;
int n,f[100010],g[100010],h[1000010],m;
int main()
{
	scanf("%d",&n);
	for(int i=1;i<=n;++i)
	  scanf("%d",&f[i]);
	for(int i=1;i<=n;++i)
	  if(f[i]==i)
	    {
	      h[++m]=i;
	      g[i]=m;
	    }
	if(!m)
	  {
	  	puts("-1");
	  	return 0;
	  }
	for(int i=1;i<=n;++i)
	  if(!g[f[i]])
	    {
	      puts("-1");
	      return 0;
	    }
	printf("%d
",m);
	for(int i=1;i<n;++i)
	  printf("%d ",g[f[i]]);
	printf("%d
",g[f[n]]);
	for(int i=1;i<m;++i)
	  printf("%d ",h[i]);
	printf("%d
",h[m]);
	return 0;
}