D. Carousel(分类+构造)

(题目的要求似乎很低:只需要不同类的相邻元素不同色就行了。)

下面的讨论的话，实际上最后一个点是关键，要想到怎么让最后一个点不开新的颜色就简单了。

(分情况讨论:)

(color{Red}{Ⅰ.只有一个种类或n=1,那么全涂一种颜色就行了。})

(color{Purple}Ⅱ、偶数个元素,全涂1和2相间染色，到一定满足要求且最优)

(color{Orange}{Ⅲ.奇数个元素})

(这个时候因为末尾元素可能会和n-1或1号元素颜色相同，所以我们再继续分类)

(Ⅲ.1. n和n-1的种类相同，和1随意)

那么前面还是1和2相间染色，最后一个元素和n-1同色，这样保证了和1不同色。

(Ⅲ.2. n和1种类相同,那么直接1和2相间染色)

(Ⅲ.3. 值得注意的是和两边种类不同时，为了使答案是2，我们要尽可能让1和n-1号元素的颜色相同)

如果前面有重复元素连在一起，那么我改变一个重复元素不相间染色，后面相间染色，那就和偶数的情况一样

例子:种类:1 1 2 3 4
相间染色:1 2 1 2 1(此时不满足条件)
改变重复元素:1 1 2 1 2(满足条件)

如果没有上面这种情况，只能新开颜色3，给末尾元素涂上3.

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn=2*1e5+9;
int t[maxn],q,n,a[maxn],k;
void print(int k,int w){
	cout<<k<<endl;
	for(int i=1;i<=w;i++)	cout<<a[i]<<" ";
}
int main()
{
	cin>>q;
	while(q--)
	{
		k=1;
		cin>>n;
		int flag=0;
		for(int i=1;i<=n;i++)
		{
			cin>>t[i];
			if(t[i]!=t[i-1]&&i!=1)	flag=1;
		}
		if(flag==0||n==1)//只有一种颜色
		{
			cout<<1<<endl;
			for(int i=1;i<=n;i++)	cout<<1<<" ";	
		} 
		else
		{
			for(int i=1;i<=n;i++)
			if(i%2==1)	a[i]=1;
			else	a[i]=2;
			if(n%2==0)	print(2,n);
			else
			{
				if(t[n]!=t[n-1]&&t[n]!=t[1])
				{
					int P=0;
					for(int i=2;i<=n-1;i++)
					if(t[i]==t[i-1])	P++;
					if(P>=1)
					{
						a[1]=1;int num;
						for(int i=2;i<=n-1;i++)	
						{
							if(t[i]==t[i-1])
							{
								a[i]=a[i-1],num=i+1;
								break;
							}
						}
						for(int i=num;i<=n;i++)
						if(a[i-1]==1)	a[i]=2;
						else	a[i]=1;
						print(2,n);
					}
					else
					{
						a[n]=3;
						print(3,n);	
					} 
				}
				else if(t[n]!=t[n-1])	print(2,n);//和n-1个不相等 
				else if(t[n]!=t[1])//和第一个不相等 
				{
					a[n]=2;
					print(2,n);
				}
				else	print(2,n);//都不想等，怎么都可以 
			}
		}
		cout<<endl;
	}
}