mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-02-13 07:35:47 +08:00
refactor: Replace 结点 with 节点 (#452)
* Replace 结点 with 节点 Update the footnotes in the figures * Update mindmap * Reduce the size of the mindmap.png
This commit is contained in:
@@ -11,26 +11,26 @@ const { printTree } = require("../modules/PrintUtil");
|
||||
class AVLTree {
|
||||
/*构造方法*/
|
||||
constructor() {
|
||||
this.root = null; //根结点
|
||||
this.root = null; //根节点
|
||||
}
|
||||
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||||
/* 获取结点高度 */
|
||||
/* 获取节点高度 */
|
||||
height(node) {
|
||||
// 空结点高度为 -1 ,叶结点高度为 0
|
||||
// 空节点高度为 -1 ,叶节点高度为 0
|
||||
return node === null ? -1 : node.height;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 更新结点高度 */
|
||||
/* 更新节点高度 */
|
||||
#updateHeight(node) {
|
||||
// 结点高度等于最高子树高度 + 1
|
||||
// 节点高度等于最高子树高度 + 1
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||||
node.height = Math.max(this.height(node.left), this.height(node.right)) + 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取平衡因子 */
|
||||
balanceFactor(node) {
|
||||
// 空结点平衡因子为 0
|
||||
// 空节点平衡因子为 0
|
||||
if (node === null) return 0;
|
||||
// 结点平衡因子 = 左子树高度 - 右子树高度
|
||||
// 节点平衡因子 = 左子树高度 - 右子树高度
|
||||
return this.height(node.left) - this.height(node.right);
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -41,10 +41,10 @@ class AVLTree {
|
||||
// 以 child 为原点,将 node 向右旋转
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||||
child.right = node;
|
||||
node.left = grandChild;
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||||
// 更新结点高度
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||||
// 更新节点高度
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||||
this.#updateHeight(node);
|
||||
this.#updateHeight(child);
|
||||
// 返回旋转后子树的根结点
|
||||
// 返回旋转后子树的根节点
|
||||
return child;
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -55,16 +55,16 @@ class AVLTree {
|
||||
// 以 child 为原点,将 node 向左旋转
|
||||
child.left = node;
|
||||
node.right = grandChild;
|
||||
// 更新结点高度
|
||||
// 更新节点高度
|
||||
this.#updateHeight(node);
|
||||
this.#updateHeight(child);
|
||||
// 返回旋转后子树的根结点
|
||||
// 返回旋转后子树的根节点
|
||||
return child;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
||||
#rotate(node) {
|
||||
// 获取结点 node 的平衡因子
|
||||
// 获取节点 node 的平衡因子
|
||||
const balanceFactor = this.balanceFactor(node);
|
||||
// 左偏树
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||||
if (balanceFactor > 1) {
|
||||
@@ -92,103 +92,103 @@ class AVLTree {
|
||||
return node;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 插入结点 */
|
||||
/* 插入节点 */
|
||||
insert(val) {
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this.root = this.#insertHelper(this.root, val);
|
||||
return this.root;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 递归插入结点(辅助方法) */
|
||||
/* 递归插入节点(辅助方法) */
|
||||
#insertHelper(node, val) {
|
||||
if (node === null) return new TreeNode(val);
|
||||
/* 1. 查找插入位置,并插入结点 */
|
||||
/* 1. 查找插入位置,并插入节点 */
|
||||
if (val < node.val) node.left = this.#insertHelper(node.left, val);
|
||||
else if (val > node.val) node.right = this.#insertHelper(node.right, val);
|
||||
else return node; // 重复结点不插入,直接返回
|
||||
this.#updateHeight(node); // 更新结点高度
|
||||
else return node; // 重复节点不插入,直接返回
|
||||
this.#updateHeight(node); // 更新节点高度
|
||||
/* 2. 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
||||
node = this.#rotate(node);
|
||||
// 返回子树的根结点
|
||||
// 返回子树的根节点
|
||||
return node;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 删除结点 */
|
||||
/* 删除节点 */
|
||||
remove(val) {
|
||||
this.root = this.#removeHelper(this.root, val);
|
||||
return this.root;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 递归删除结点(辅助方法) */
|
||||
/* 递归删除节点(辅助方法) */
|
||||
#removeHelper(node, val) {
|
||||
if (node === null) return null;
|
||||
/* 1. 查找结点,并删除之 */
|
||||
/* 1. 查找节点,并删除之 */
|
||||
if (val < node.val) node.left = this.#removeHelper(node.left, val);
|
||||
else if (val > node.val) node.right = this.#removeHelper(node.right, val);
|
||||
else {
|
||||
if (node.left === null || node.right === null) {
|
||||
const child = node.left !== null ? node.left : node.right;
|
||||
// 子结点数量 = 0 ,直接删除 node 并返回
|
||||
// 子节点数量 = 0 ,直接删除 node 并返回
|
||||
if (child === null) return null;
|
||||
// 子结点数量 = 1 ,直接删除 node
|
||||
// 子节点数量 = 1 ,直接删除 node
|
||||
else node = child;
|
||||
} else {
|
||||
// 子结点数量 = 2 ,则将中序遍历的下个结点删除,并用该结点替换当前结点
|
||||
// 子节点数量 = 2 ,则将中序遍历的下个节点删除,并用该节点替换当前节点
|
||||
const temp = this.#getInOrderNext(node.right);
|
||||
node.right = this.#removeHelper(node.right, temp.val);
|
||||
node.val = temp.val;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
this.#updateHeight(node); // 更新结点高度
|
||||
this.#updateHeight(node); // 更新节点高度
|
||||
/* 2. 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
||||
node = this.#rotate(node);
|
||||
// 返回子树的根结点
|
||||
// 返回子树的根节点
|
||||
return node;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取中序遍历中的下一个结点(仅适用于 root 有左子结点的情况) */
|
||||
/* 获取中序遍历中的下一个节点(仅适用于 root 有左子节点的情况) */
|
||||
#getInOrderNext(node) {
|
||||
if (node === null) return node;
|
||||
// 循环访问左子结点,直到叶结点时为最小结点,跳出
|
||||
// 循环访问左子节点,直到叶节点时为最小节点,跳出
|
||||
while (node.left !== null) {
|
||||
node = node.left;
|
||||
}
|
||||
return node;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 查找结点 */
|
||||
/* 查找节点 */
|
||||
search(val) {
|
||||
let cur = this.root;
|
||||
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||
// 循环查找,越过叶节点后跳出
|
||||
while (cur !== null) {
|
||||
// 目标结点在 cur 的右子树中
|
||||
// 目标节点在 cur 的右子树中
|
||||
if (cur.val < val) cur = cur.right;
|
||||
// 目标结点在 cur 的左子树中
|
||||
// 目标节点在 cur 的左子树中
|
||||
else if (cur.val > val) cur = cur.left;
|
||||
// 找到目标结点,跳出循环
|
||||
// 找到目标节点,跳出循环
|
||||
else break;
|
||||
}
|
||||
// 返回目标结点
|
||||
// 返回目标节点
|
||||
return cur;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
function testInsert(tree, val) {
|
||||
tree.insert(val);
|
||||
console.log("\n插入结点 " + val + " 后,AVL 树为");
|
||||
console.log("\n插入节点 " + val + " 后,AVL 树为");
|
||||
printTree(tree.root);
|
||||
}
|
||||
|
||||
function testRemove(tree, val) {
|
||||
tree.remove(val);
|
||||
console.log("\n删除结点 " + val + " 后,AVL 树为");
|
||||
console.log("\n删除节点 " + val + " 后,AVL 树为");
|
||||
printTree(tree.root);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
/* 初始化空 AVL 树 */
|
||||
const avlTree = new AVLTree();
|
||||
/* 插入结点 */
|
||||
// 请关注插入结点后,AVL 树是如何保持平衡的
|
||||
/* 插入节点 */
|
||||
// 请关注插入节点后,AVL 树是如何保持平衡的
|
||||
testInsert(avlTree, 1);
|
||||
testInsert(avlTree, 2);
|
||||
testInsert(avlTree, 3);
|
||||
@@ -200,15 +200,15 @@ testInsert(avlTree, 9);
|
||||
testInsert(avlTree, 10);
|
||||
testInsert(avlTree, 6);
|
||||
|
||||
/* 插入重复结点 */
|
||||
/* 插入重复节点 */
|
||||
testInsert(avlTree, 7);
|
||||
|
||||
/* 删除结点 */
|
||||
// 请关注删除结点后,AVL 树是如何保持平衡的
|
||||
testRemove(avlTree, 8); // 删除度为 0 的结点
|
||||
testRemove(avlTree, 5); // 删除度为 1 的结点
|
||||
testRemove(avlTree, 4); // 删除度为 2 的结点
|
||||
/* 删除节点 */
|
||||
// 请关注删除节点后,AVL 树是如何保持平衡的
|
||||
testRemove(avlTree, 8); // 删除度为 0 的节点
|
||||
testRemove(avlTree, 5); // 删除度为 1 的节点
|
||||
testRemove(avlTree, 4); // 删除度为 2 的节点
|
||||
|
||||
/* 查询结点 */
|
||||
/* 查询节点 */
|
||||
const node = avlTree.search(7);
|
||||
console.log("\n查找到的结点对象为", node, ",结点值 = " + node.val);
|
||||
console.log("\n查找到的节点对象为", node, ",节点值 = " + node.val);
|
||||
|
||||
@@ -15,7 +15,7 @@ function BinarySearchTree(nums) {
|
||||
root = buildTree(nums, 0, nums.length - 1); // 构建二叉搜索树
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取二叉树根结点 */
|
||||
/* 获取二叉树根节点 */
|
||||
function getRoot() {
|
||||
return root;
|
||||
}
|
||||
@@ -23,7 +23,7 @@ function getRoot() {
|
||||
/* 构建二叉搜索树 */
|
||||
function buildTree(nums, i, j) {
|
||||
if (i > j) return null;
|
||||
// 将数组中间结点作为根结点
|
||||
// 将数组中间节点作为根节点
|
||||
let mid = Math.floor((i + j) / 2);
|
||||
let root = new TreeNode(nums[mid]);
|
||||
// 递归建立左子树和右子树
|
||||
@@ -32,30 +32,30 @@ function buildTree(nums, i, j) {
|
||||
return root;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 查找结点 */
|
||||
/* 查找节点 */
|
||||
function search(num) {
|
||||
let cur = root;
|
||||
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||
// 循环查找,越过叶节点后跳出
|
||||
while (cur !== null) {
|
||||
// 目标结点在 cur 的右子树中
|
||||
// 目标节点在 cur 的右子树中
|
||||
if (cur.val < num) cur = cur.right;
|
||||
// 目标结点在 cur 的左子树中
|
||||
// 目标节点在 cur 的左子树中
|
||||
else if (cur.val > num) cur = cur.left;
|
||||
// 找到目标结点,跳出循环
|
||||
// 找到目标节点,跳出循环
|
||||
else break;
|
||||
}
|
||||
// 返回目标结点
|
||||
// 返回目标节点
|
||||
return cur;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 插入结点 */
|
||||
/* 插入节点 */
|
||||
function insert(num) {
|
||||
// 若树为空,直接提前返回
|
||||
if (root === null) return null;
|
||||
let cur = root, pre = null;
|
||||
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||
// 循环查找,越过叶节点后跳出
|
||||
while (cur !== null) {
|
||||
// 找到重复结点,直接返回
|
||||
// 找到重复节点,直接返回
|
||||
if (cur.val === num) return null;
|
||||
pre = cur;
|
||||
// 插入位置在 cur 的右子树中
|
||||
@@ -63,44 +63,44 @@ function insert(num) {
|
||||
// 插入位置在 cur 的左子树中
|
||||
else cur = cur.left;
|
||||
}
|
||||
// 插入结点 val
|
||||
// 插入节点 val
|
||||
let node = new TreeNode(num);
|
||||
if (pre.val < num) pre.right = node;
|
||||
else pre.left = node;
|
||||
return node;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 删除结点 */
|
||||
/* 删除节点 */
|
||||
function remove(num) {
|
||||
// 若树为空,直接提前返回
|
||||
if (root === null) return null;
|
||||
let cur = root, pre = null;
|
||||
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||
// 循环查找,越过叶节点后跳出
|
||||
while (cur !== null) {
|
||||
// 找到待删除结点,跳出循环
|
||||
// 找到待删除节点,跳出循环
|
||||
if (cur.val === num) break;
|
||||
pre = cur;
|
||||
// 待删除结点在 cur 的右子树中
|
||||
// 待删除节点在 cur 的右子树中
|
||||
if (cur.val < num) cur = cur.right;
|
||||
// 待删除结点在 cur 的左子树中
|
||||
// 待删除节点在 cur 的左子树中
|
||||
else cur = cur.left;
|
||||
}
|
||||
// 若无待删除结点,则直接返回
|
||||
// 若无待删除节点,则直接返回
|
||||
if (cur === null) return null;
|
||||
// 子结点数量 = 0 or 1
|
||||
// 子节点数量 = 0 or 1
|
||||
if (cur.left === null || cur.right === null) {
|
||||
// 当子结点数量 = 0 / 1 时, child = null / 该子结点
|
||||
// 当子节点数量 = 0 / 1 时, child = null / 该子节点
|
||||
let child = cur.left !== null ? cur.left : cur.right;
|
||||
// 删除结点 cur
|
||||
// 删除节点 cur
|
||||
if (pre.left === cur) pre.left = child;
|
||||
else pre.right = child;
|
||||
}
|
||||
// 子结点数量 = 2
|
||||
// 子节点数量 = 2
|
||||
else {
|
||||
// 获取中序遍历中 cur 的下一个结点
|
||||
// 获取中序遍历中 cur 的下一个节点
|
||||
let nex = getInOrderNext(cur.right);
|
||||
let tmp = nex.val;
|
||||
// 递归删除结点 nex
|
||||
// 递归删除节点 nex
|
||||
remove(nex.val);
|
||||
// 将 nex 的值复制给 cur
|
||||
cur.val = tmp;
|
||||
@@ -108,10 +108,10 @@ function remove(num) {
|
||||
return cur;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取中序遍历中的下一个结点(仅适用于 root 有左子结点的情况) */
|
||||
/* 获取中序遍历中的下一个节点(仅适用于 root 有左子节点的情况) */
|
||||
function getInOrderNext(root) {
|
||||
if (root === null) return root;
|
||||
// 循环访问左子结点,直到叶结点时为最小结点,跳出
|
||||
// 循环访问左子节点,直到叶节点时为最小节点,跳出
|
||||
while (root.left !== null) {
|
||||
root = root.left;
|
||||
}
|
||||
@@ -125,22 +125,22 @@ BinarySearchTree(nums);
|
||||
console.log("\n初始化的二叉树为\n");
|
||||
printTree(getRoot());
|
||||
|
||||
/* 查找结点 */
|
||||
/* 查找节点 */
|
||||
let node = search(7);
|
||||
console.log("\n查找到的结点对象为 " + node + ",结点值 = " + node.val);
|
||||
console.log("\n查找到的节点对象为 " + node + ",节点值 = " + node.val);
|
||||
|
||||
/* 插入结点 */
|
||||
/* 插入节点 */
|
||||
node = insert(16);
|
||||
console.log("\n插入结点 16 后,二叉树为\n");
|
||||
console.log("\n插入节点 16 后,二叉树为\n");
|
||||
printTree(getRoot());
|
||||
|
||||
/* 删除结点 */
|
||||
/* 删除节点 */
|
||||
remove(1);
|
||||
console.log("\n删除结点 1 后,二叉树为\n");
|
||||
console.log("\n删除节点 1 后,二叉树为\n");
|
||||
printTree(getRoot());
|
||||
remove(2);
|
||||
console.log("\n删除结点 2 后,二叉树为\n");
|
||||
console.log("\n删除节点 2 后,二叉树为\n");
|
||||
printTree(getRoot());
|
||||
remove(4);
|
||||
console.log("\n删除结点 4 后,二叉树为\n");
|
||||
console.log("\n删除节点 4 后,二叉树为\n");
|
||||
printTree(getRoot());
|
||||
|
||||
@@ -8,7 +8,7 @@ const { TreeNode } = require("../modules/TreeNode");
|
||||
const { printTree } = require("../modules/PrintUtil");
|
||||
|
||||
/* 初始化二叉树 */
|
||||
// 初始化结点
|
||||
// 初始化节点
|
||||
let n1 = new TreeNode(1),
|
||||
n2 = new TreeNode(2),
|
||||
n3 = new TreeNode(3),
|
||||
@@ -22,14 +22,14 @@ n2.right = n5;
|
||||
console.log("\n初始化二叉树\n");
|
||||
printTree(n1);
|
||||
|
||||
/* 插入与删除结点 */
|
||||
/* 插入与删除节点 */
|
||||
const P = new TreeNode(0);
|
||||
// 在 n1 -> n2 中间插入结点 P
|
||||
// 在 n1 -> n2 中间插入节点 P
|
||||
n1.left = P;
|
||||
P.left = n2;
|
||||
console.log("\n插入结点 P 后\n");
|
||||
console.log("\n插入节点 P 后\n");
|
||||
printTree(n1);
|
||||
// 删除结点 P
|
||||
// 删除节点 P
|
||||
n1.left = n2;
|
||||
console.log("\n删除结点 P 后\n");
|
||||
console.log("\n删除节点 P 后\n");
|
||||
printTree(n1);
|
||||
|
||||
@@ -9,17 +9,17 @@ const { printTree } = require("../modules/PrintUtil");
|
||||
|
||||
/* 层序遍历 */
|
||||
function levelOrder(root) {
|
||||
// 初始化队列,加入根结点
|
||||
// 初始化队列,加入根节点
|
||||
const queue = [root];
|
||||
// 初始化一个列表,用于保存遍历序列
|
||||
const list = [];
|
||||
while (queue.length) {
|
||||
let node = queue.shift(); // 队列出队
|
||||
list.push(node.val); // 保存结点值
|
||||
list.push(node.val); // 保存节点值
|
||||
if (node.left)
|
||||
queue.push(node.left); // 左子结点入队
|
||||
queue.push(node.left); // 左子节点入队
|
||||
if (node.right)
|
||||
queue.push(node.right); // 右子结点入队
|
||||
queue.push(node.right); // 右子节点入队
|
||||
|
||||
}
|
||||
return list;
|
||||
@@ -34,4 +34,4 @@ printTree(root);
|
||||
|
||||
/* 层序遍历 */
|
||||
const list = levelOrder(root);
|
||||
console.log("\n层序遍历的结点打印序列 = " + list);
|
||||
console.log("\n层序遍历的节点打印序列 = " + list);
|
||||
|
||||
@@ -13,7 +13,7 @@ const list = [];
|
||||
/* 前序遍历 */
|
||||
function preOrder(root) {
|
||||
if (root === null) return;
|
||||
// 访问优先级:根结点 -> 左子树 -> 右子树
|
||||
// 访问优先级:根节点 -> 左子树 -> 右子树
|
||||
list.push(root.val);
|
||||
preOrder(root.left);
|
||||
preOrder(root.right);
|
||||
@@ -22,7 +22,7 @@ function preOrder(root) {
|
||||
/* 中序遍历 */
|
||||
function inOrder(root) {
|
||||
if (root === null) return;
|
||||
// 访问优先级:左子树 -> 根结点 -> 右子树
|
||||
// 访问优先级:左子树 -> 根节点 -> 右子树
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inOrder(root.left);
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list.push(root.val);
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inOrder(root.right);
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@@ -31,7 +31,7 @@ function inOrder(root) {
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/* 后序遍历 */
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function postOrder(root) {
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if (root === null) return;
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// 访问优先级:左子树 -> 右子树 -> 根结点
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||||
// 访问优先级:左子树 -> 右子树 -> 根节点
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postOrder(root.left);
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||||
postOrder(root.right);
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||||
list.push(root.val);
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@@ -47,14 +47,14 @@ printTree(root);
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||||
/* 前序遍历 */
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list.length = 0;
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preOrder(root);
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console.log("\n前序遍历的结点打印序列 = " + list);
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console.log("\n前序遍历的节点打印序列 = " + list);
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/* 中序遍历 */
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||||
list.length = 0;
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inOrder(root);
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||||
console.log("\n中序遍历的结点打印序列 = " + list);
|
||||
console.log("\n中序遍历的节点打印序列 = " + list);
|
||||
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||||
/* 后序遍历 */
|
||||
list.length = 0;
|
||||
postOrder(root);
|
||||
console.log("\n后序遍历的结点打印序列 = " + list);
|
||||
console.log("\n后序遍历的节点打印序列 = " + list);
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