#ZTZ2612T5. 【张老师2026·4+1拓展·12套·T5】异或质数染色

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【张老师2026·4+1拓展·12套·T5】异或质数染色

来源:张老师 2026 CSP-J 4+1 拓展题 20 套;第 12 套,第 5 题。原题标号:E;原本地编号:Z4P1-12-E。

题目描述

给出正整数 nn,请你确定一个正整数 kk,并构造一个长度为 nn 的序列 aa,其中每个数均为 [1,k][1,k] 中的元素。

要求给出的序列需要满足:如果 i⊕ji \oplus j​ 为质数,那么 ai≠aja_i ≠a_j​,其中 ⊕\oplus​ 为异或运算。

请你最小化正整数 kk,并构造序列 aa。

输入格式

一行,一个正整数 TT,表示数据组数。

之后每组数据,给定一个正整数 nn。

输出格式

对于每组数据,输出两行,第一行包含一个整数,表示答案 kk。

第二行包含 nn 个正整数,每个正整数均为 [1,k][1,k] 中的某个值。

样例输入

6
1
2
3
4
5
6

样例输出

1
1
2
1 2
2
1 2 2
3
1 2 2 3
3
1 2 2 3 3
4
1 2 2 3 3 4

数据范围

对于 30%30\% 的数据,1≤n≤101 \leq n \leq 10。

对于 100%100\% 的数据,1≤n≤5000,1≤T≤101 \leq n \leq 5000,1 \leq T \leq 10。