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Was ist eine HashMap in Java?

what is hashmap java

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Dieses Java HashMap-Tutorial erklärt, was eine HashMap in Java ist und wie man sie verwendet. Es enthält Informationen zum Deklarieren, Initialisieren, Iterieren, Implementieren und Drucken von HashMap:

HashMap in Java ist eine auf Map basierende Sammlung und besteht aus Schlüssel-Wert-Paaren. Eine HashMap wird mit oder bezeichnet. Auf ein HashMap-Element kann mit einem Schlüssel zugegriffen werden, d. H. Wir müssen den Schlüssel kennen, um auf das HashMap-Element zugreifen zu können.

Eine HashMap verwendet eine Technik namens 'Hashing'. Beim Hashing wird eine längere Zeichenfolge durch Anwendung eines Algorithmus oder einer Hash-Funktion in eine kürzere Zeichenfolge umgewandelt. Eine Zeichenfolge wird in eine kürzere Zeichenfolge konvertiert, da dies bei der Suche hilft, die schneller ist. Es wird auch zur effizienten Indizierung verwendet.

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Hashmap in Java

Was du lernen wirst:

HashMap In Java

Eine HashMap ähnelt HashTable mit dem Unterschied, dass die HashMap nicht synchronisiert ist und Nullwerte für Schlüssel und Wert zulässt.

Einige der wichtigen Merkmale von HashMap sind nachstehend aufgeführt:

  1. HashMap ist in Java in der Klasse 'Hashmap' implementiert, die Teil des Pakets 'java.util' ist.
  2. Die HashMap-Klasse erbt von der Klasse 'AbstractMap', die die Map-Schnittstelle teilweise implementiert.
  3. HashMap implementiert auch 'klonbare' und 'serialisierbare' Schnittstellen.
  4. HashMap erlaubt doppelte Werte, aber keine doppelten Schlüssel. HashMap erlaubt auch mehrere Nullwerte, aber ein Nullschlüssel kann nur einer sein.
  5. HashMap ist nicht synchronisiert und garantiert auch nicht die Reihenfolge der Elemente.
  6. Die Java HashMap-Klasse hat eine Anfangskapazität von 16 und der Standardlastfaktor (Anfangslastfaktor) beträgt 0,75.

Wie deklariere ich eine HashMap in Java?

Eine HashMap in Java ist Teil des Pakets java.util. Wenn wir HashMap in unserem Code verwenden müssen, müssen wir zuerst die Implementierungsklasse mit einer der folgenden Anweisungen importieren:

import java.util.*;

ODER

import java.util.HashMap;

Die allgemeine Deklaration der HashMap-Klasse lautet:

public class HashMap extends AbstractMap implements Map, Cloneable, Serializable

Hier ist K => Typ der in der Karte vorhandenen Schlüssel

V => Art der Werte, die den Schlüsseln in der Karte zugeordnet sind

Erstellen Sie eine HashMap

Eine HashMap in Java kann wie folgt erstellt werden:

import java.util.HashMap; HashMap cities_map = new HashMap ();

Die obige Anweisung enthält zuerst die HashMap-Klasse in Java. In der nächsten Anweisung erstellen wir dann eine HashMap mit dem Namen 'city_map' mit dem Schlüsseltyp 'Integer' und den Werten 'String'.

Sobald die HashMap erstellt ist, müssen wir sie mit Werten initialisieren.

Wie initialisiere ich Hash Map?

Wir können die HashMap mit der put-Methode initialisieren, indem wir einige Werte in die Map einfügen.

Das folgende Programm zeigt die Initialisierung von HashMap in Java.

import java.util.*; class Main{ public static void main(String args()){ //create a HashMap and print HashMap colorsMap=new HashMap(); System.out.println('Initial Map: '+colorsMap); //put some initial values into it using put method colorsMap.put(100,'Red'); colorsMap.put(101,'Green'); colorsMap.put(102,'Blue'); //print the HashMap System.out.println('After adding elements:'); for(Map.Entry m:colorsMap.entrySet()){ System.out.println(m.getKey()+' '+m.getValue()); } } }

Ausgabe:

Erste Karte: {}
Nach dem Hinzufügen von Elementen:
100 Netzwerk
101 Grün
102 Blau

Ausgabe - Initialisieren Sie die Hashmap in Java

Wie funktioniert eine HashMap intern?

Wir wissen, dass HashMap eine Sammlung von Schlüssel-Wert-Paaren ist und eine Technik namens 'Hashing' verwendet. Intern ist die HashMap ein Array von Knoten. HashMap verwendet Array und LinkedList zum Speichern von Schlüssel-Wert-Paaren.

Im Folgenden wird eine Struktur eines Knotens von HashMap angegeben, der programmgesteuert als Klasse dargestellt wird.

Struktur eines Knotens von HashMap

Wie aus der obigen Knotendarstellung ersichtlich, hat ein Knoten eine Struktur ähnlich einem verknüpften Listenknoten. Ein Array dieser Knoten heißt Bucket. Jeder Bucket hat möglicherweise nicht die gleiche Kapazität und kann auch mehr als einen Knoten haben.

Die Leistung von HashMap wird durch zwei Parameter beeinflusst:

(i) Anfangskapazität: Die Kapazität ist definiert als die Anzahl der Buckets in der HashMap. Die anfängliche Kapazität ist definiert als die Kapazität des HashMap-Objekts beim Erstellen. Die Kapazität der HashMap wird immer mit 2 multipliziert.

(ii) LoadFactor: LoadFactor ist der Parameter, der beim Aufwärmen gemessen wird - eine Erhöhung der Kapazität wird durchgeführt.

Beachten Sie, dass bei hoher Kapazität der Lastfaktor gering ist, da kein Nachwärmen erforderlich ist. In ähnlicher Weise ist der Lastfaktor bei geringer Kapazität hoch, da wir häufig nachwärmen müssen. Daher sollten wir diese beiden Faktoren sorgfältig auswählen, um eine effiziente HashMap zu erstellen.

Wie iteriere ich eine HashMap?

Die HashMap muss durchlaufen werden, um die Schlüssel-Wert-Paare zu bearbeiten oder zu drucken.

Es gibt zwei Möglichkeiten, wie wir die HashMap durchlaufen oder durchlaufen können.

  1. Verwenden der for-Schleife
  2. Verwenden der while-Schleife und des Iterators.

Das folgende Java-Programm zeigt die Implementierung dieser beiden Methoden.

Zuerst rufen wir die Menge der Einträge mit der entrySet-Methode aus HashMap ab und durchlaufen dann die Menge mit der for-Schleife. Anschließend drucken wir die Schlüssel-Wert-Paare mit den Methoden getKey () und getValue ().

Um die HashMap mit einer while-Schleife zu durchlaufen, setzen wir zuerst einen Iterator für die HashMap und greifen dann mit dem Iterator auf die Schlüssel-Wert-Paare zu.

import java.util.*; public class Main{ public static void main(String () args) { //create a HashMap and initialize it HashMap cities_map = new HashMap(); cities_map.put(10, 'MUM'); cities_map.put(1, 'DL'); cities_map.put(20, 'PUN'); cities_map.put(7, 'GOA'); cities_map.put(3, 'HYD'); //print using for loop System.out.println('HashMap using for Loop:'); System.out.println(' KEY VALUE'); for (Map.Entry mapSet : cities_map.entrySet()) { System.out.println(' '+mapSet.getKey() + ' ' + mapSet.getValue()); } //print using while loop with iterator System.out.println('HashMap using while Loop:'); System.out.println(' KEY VALUE'); Iterator iterator = cities_map.entrySet().iterator(); while (iterator.hasNext()) { Map.Entry mapSet2 = (Map.Entry) iterator.next(); System.out.println(' '+mapSet2.getKey() + ' ' + mapSet2.getValue()); } } }

Ausgabe:

HashMap mit for Loop:
SCHLÜSSELWERT
1 DL
3 LANG
20 PUN
7 GOA
10 MUM
HashMap mit while-Schleife:
SCHLÜSSELWERT
1 DL
3 LANG
20 PUN
7 GOA
10 MUM

Ausgabe - Iterieren Sie HashMap in Java

Drucken Sie eine Hash-Karte

Sehen wir uns ein weiteres Beispiel für das Drucken der HashMap mit der im folgenden Programm gezeigten foreach-Schleife an.

import java.util.HashMap; public class Main { public static void main(String() args) { // create a HashMap and initialize HashMap colors = new HashMap(); colors.put('Red', 1); colors.put('Orange', 5); colors.put('Magenta', 8); //print the HashMap System.out.println('HashMap contents:'); System.out.println(' KEY VALUE'); for (String i : colors.keySet()) { System.out.println(' ' + i + ' ' + colors.get(i)); } } }

Ausgabe:

HashMap-Inhalt:
SCHLÜSSELWERT
Netzwerk 1
Magenta 8
Orange 5

4 Ausgabe

HashMap-Konstruktor / Methoden in Java

Die folgenden Tabellen zeigen die Konstruktoren und Methoden, die von der HashMap-Klasse in Java bereitgestellt werden.

Konstruktoren

Konstruktor-PrototypBeschreibung
putAll void putAll (Kartenkarte)Fügt bestimmte Map-Elemente in die HashMap ein.
HashMap () Standardkonstruktor.
HashMap (Karte m) Erstellt eine neue HashMap aus dem angegebenen Kartenobjekt m.
HashMap (int Kapazität) Erstellt eine neue HashMap mit der Anfangskapazität, die durch das Argument 'Kapazität' angegeben wird.
HashMap (int Kapazität, float loadFactor) Erstellt eine neue HashMap mit den vom Konstruktor bereitgestellten Werten für Kapazität und loadFactor.

Methoden

MethodeMethodenprototypBeschreibung
klar void clear ()Löscht alle Zuordnungen in der HashMap
ist leer boolean isEmpty ()Überprüft, ob die HashMap leer ist. Gibt true zurück, wenn ja.
Klon Objektklon ()Gibt eine flache Kopie zurück, ohne die Schlüssel- und Wertezuordnungen in der HashMap zu klonen.
entrySet Setze entrySet ()Gibt Zuordnungen in der HashMap als Sammlung zurück
Schlüsselsatz Setze keySet ()Gibt einen Satz von Schlüsseln in der HashMap zurück.
stellen V put (Objektschlüssel, Objektwert)Fügt einen Schlüsselwerteintrag in die HashMap ein.
putIfAbsent V putIfAbsent (K-Taste, V-Wert)Fügt ein bestimmtes Schlüssel-Wert-Paar in die HashMap ein, falls es noch nicht vorhanden ist.
entfernen V entfernen (Objektschlüssel)Löschen Sie einen Eintrag aus der HashMap für den angegebenen Schlüssel.
entfernen boolean remove (Objektschlüssel, Objektwert)Löscht das angegebene Schlüssel-Wert-Paar aus der HashMap.
berechnen V-Berechnung (K-Taste, BiFunction remappingFunction)Berechnet die Zuordnung mithilfe der Remapping-Funktion für den angegebenen Schlüssel und dessen aktuellen Wert oder Nullwert.
Methode MethodenprototypBeschreibung
computeIfAbsent V computeIfAbsent (K-Taste, Function MappingFunction)Berechnet das Mapping mit der 'MappingFunction' und fügt Schlüssel-Wert-Paare ein, falls es nicht bereits vorhanden ist oder null ist.
computeIfPresent V computeIfPresent (K-Taste, BiFunction remappingFunction)Berechnet eine neue Zuordnung mithilfe der 'remappingFunction' unter Angabe des Schlüssels, wenn der Schlüssel bereits vorhanden und nicht null ist.
enthältWert Boolescher Wert enthältWert (Objektwert)Überprüft, ob der angegebene Wert in der HashMap vorhanden ist, und gibt true zurück, wenn ja.
enthältKey Boolescher Wert enthältKey (Objektschlüssel)Überprüft, ob der angegebene Schlüssel in der HashMap vorhanden ist, und gibt true zurück, wenn ja.
gleich Boolescher Wert gleich (Objekt o)Vergleicht das angegebene Objekt mit der HashMap.
für jedes void forEach (BiConsumer-Aktion)Führt für jeden Eintrag in der HashMap eine bestimmte Aktion aus.
erhalten V get (Objektschlüssel)Gibt das Objekt zurück, das den angegebenen Schlüssel mit dem zugehörigen Wert enthält.
getOrDefault V getOrDefault (Objektschlüssel, V defaultValue)Gibt den Wert zurück, dem der angegebene Schlüssel zugeordnet ist. Wenn nicht zugeordnet, wird der Standardwert zurückgegeben.
ist leer boolean isEmpty ()Überprüft, ob die HashMap leer ist.
gehen V merge (K-Taste, V-Wert, BiFunction remappingFunction)Überprüft, ob der angegebene Schlüssel null ist oder nicht mit dem Wert verknüpft ist, und ordnet ihn dann mithilfe von remappingFunction einem Wert ungleich Null zu.
ersetzen V ersetzen (K-Taste, V-Wert)Ersetzt den angegebenen Wert für den angegebenen Schlüssel.
ersetzen Boolescher Ersatz (K-Taste, V oldValue, V newValue)Ersetzt den alten Wert des angegebenen Schlüssels durch den neuen Wert
alles ersetzen void replaceAll (BiFunction-Funktion)Führt die angegebene Funktion aus und ersetzt alle Werte in der HashMap durch das Funktionsergebnis.
Werte Sammlungswerte ()Gibt die Sammlung von Werten zurück, die in der HashMap vorhanden sind.
Größe int size ()Gibt die Größe der Anzahl der Einträge in der HashMap zurück.

Hashmap-Implementierung

Als nächstes werden wir die meisten dieser Funktionen in ein Java-Programm implementieren, um ihre Funktionsweise besser zu verstehen.

Das folgende Java-Programm zeigt eine Implementierung von HashMap in Java. Beachten Sie, dass wir die meisten der oben beschriebenen Methoden verwendet haben.

import java.util.*; public class Main { public static void main(String args()) { HashMap hash_map = new HashMap(); hash_map.put(12, 'Leo'); hash_map.put(2, 'Seville'); hash_map.put(7, 'Lacy'); hash_map.put(49, 'Lily'); hash_map.put(3, 'Dillon'); System.out.println('HashMap contents:'); System.out.println(' KEY VALUE'); //display HashMap contents Set setIter = hash_map.entrySet(); Iterator map_iterator = setIter.iterator(); while(map_iterator.hasNext()) { Map.Entry map_entry = (Map.Entry)map_iterator.next(); System.out.println(' '+ map_entry.getKey() + ' ' + map_entry.getValue()); } //get value for the given key String var= hash_map.get(2); System.out.println('Value at index 2 is: '+var); //delete value given the key hash_map.remove(3); System.out.println('Hashmap after removal:'); System.out.println(' KEY VALUE'); Set iter_set = hash_map.entrySet(); Iterator iterator = iter_set.iterator(); while(iterator.hasNext()) { Map.Entry mentry = (Map.Entry)iterator.next(); System.out.println(' '+mentry.getKey() + ' ' + mentry.getValue() ); } } }

Ausgabe:

HashMap-Inhalt:
SCHLÜSSELWERT
49 Lily
2 Sevilla
3 Dillon
7 Lacy
12 Leo
Wert bei Index 2 ist: Sevilla
Hashmap nach dem Entfernen:
SCHLÜSSELWERT
49 Lily
2 Sevilla
7 Lacy
12 Leo

5Ausgabe

HashMap in Java sortieren

In Java behält HashMap die Reihenfolge nicht bei. Daher müssen wir die Elemente in der HashMap sortieren. Wir können die Elemente in der HashMap entweder nach Schlüsseln oder Werten sortieren. In diesem Abschnitt werden beide Sortieransätze erläutert.

Sortieren Sie HashMap nach Schlüsseln

import java.util.*; public class Main { public static void main(String() args) { //create and initialize a HashMap HashMap colors_map = new HashMap(); colors_map.put(9, 'Magenta'); colors_map.put(11, 'Yellow'); colors_map.put(7, 'Cyan'); colors_map.put(23, 'Brown'); colors_map.put(5, 'Blue'); colors_map.put(3, 'Green'); colors_map.put(1, 'Red'); //print the unsorted HashMap by getting a set and using iterator System.out.println('Unsorted HashMap:'); Set set = colors_map.entrySet(); Iterator iterator = set.iterator(); while(iterator.hasNext()) { Map.Entry me = (Map.Entry)iterator.next(); System.out.print(me.getKey() + ': '); System.out.println(me.getValue()); } //create a treemap from given HashMap so that the keys are sorted Map map = new TreeMap(colors_map); System.out.println('HashMap Sorted on keys:'); //print the sorted HashMap Set set2 = map.entrySet(); Iterator iterator2 = set2.iterator(); while(iterator2.hasNext()) { Map.Entry me2 = (Map.Entry)iterator2.next(); System.out.print(me2.getKey() + ': '); System.out.println(me2.getValue()); } } }

Ausgabe:

Unsortierte HashMap:
1: Netzwerk
3: Grün
5: Blau
7: Cyan
23: Braun
9: Magenta
11: Gelb
HashMap Sortiert nach Schlüsseln:
1: Netzwerk
3: Grün
5: Blau
7: Cyan
9: Magenta
11: Gelb
23: Braun

Hashmap nach Schlüsseln sortieren - Ausgabe

Im obigen Programm sehen wir, dass wir, sobald die Hashmap definiert und mit Werten gefüllt ist, aus dieser Hashmap eine Baumkarte erstellen. Wenn die Hashmap in eine Baumkarte konvertiert wird, werden ihre Schlüssel automatisch sortiert. Wenn wir also diese Baumkarte anzeigen, erhalten wir die sortierte Karte auf den Schlüsseln.

Sortieren Sie HashMap nach Werten

Um eine HashMap nach Werten zu sortieren, konvertieren wir zuerst die Hashmap in eine LinkedList. Dann verwenden wir die Collections.sort-Methode zusammen mit dem Komparator, um die Liste zu sortieren. Diese Liste wird dann wieder in HashMap konvertiert. Die sortierte HashMap wird dann gedruckt.

import java.util.*; public class Main { public static void main(String() args) { //Create and initialize the HashMap HashMap colors_map = new HashMap(); colors_map.put(5, 'B'); colors_map.put(11, 'O'); colors_map.put(3, 'I'); colors_map.put(13, 'R'); colors_map.put(7, 'G'); colors_map.put(1, 'V'); colors_map.put(9, 'Y'); //print the HashMap using iterator after converting to set System.out.println('Unsorted HashMap:'); Set set = colors_map.entrySet(); Iterator iterator = set.iterator(); while(iterator.hasNext()) { Map.Entry map_entry = (Map.Entry)iterator.next(); System.out.print(map_entry.getKey() + ': '); System.out.println(map_entry.getValue()); } //call sortByValues method that returns a sorted Map. Map c_map = sortByValues(colors_map); System.out.println('HashMap sorted on values:'); //print the sorted HashMap Set set2 = c_map.entrySet(); Iterator iterator2 = set2.iterator(); while(iterator2.hasNext()) { Map.Entry map_entry2 = (Map.Entry)iterator2.next(); System.out.print(map_entry2.getKey() + ': '); System.out.println(map_entry2.getValue()); } } private static HashMap sortByValues(HashMap hash_map) { //create a LinkedList from HashMap List list = new LinkedList(hash_map.entrySet()); // use Collections.sort method with Comparator to sort the list Collections.sort(list, new Comparator() { public int compare(Object o1, Object o2) { return ((Comparable) ((Map.Entry) (o1)).getValue()) .compareTo(((Map.Entry) (o2)).getValue()); } }); //create a HashMap from linkedlist which preserves the order HashMap sortedHashMap = new LinkedHashMap(); for (Iterator it = list.iterator(); it.hasNext();) { Map.Entry entry = (Map.Entry) it.next(); sortedHashMap.put(entry.getKey(), entry.getValue()); } return sortedHashMap; } }

Ausgabe:

Unsortierte HashMap:
1: V.
3: Ich
5: B.
7: G.
9: und
11: O.
13: R.
HashMap sortiert nach Werten:
5: B.
7: G.
3: Ich
11: O.
13: R.
1: V.
9: und

Ausgabe - Sortieren Sie HashMap nach Werten

So erstellen Sie eine Testng-XML-Datei in Eclipse

Gleichzeitige HashMap in Java

In normaler HashMap können wir die Elemente zur Laufzeit oder während der Iteration nicht ändern.

Die Implementierung einer gleichzeitigen Karte wird unten gezeigt:

import java.util.*; import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; public class Main { public static void main(String() args) { //declare and initialize ConcurrentHashMap Map cCMap = new ConcurrentHashMap(); cCMap.put('1', '10'); cCMap.put('2', '10'); cCMap.put('3', '10'); cCMap.put('4', '10'); cCMap.put('5', '10'); cCMap.put('6', '10'); //print the initial ConcurrentHashMap System.out.println('Initial ConcurrentHashMap: '+cCMap); //define the iterator over the keys of ConcurrentHashMap Iterator it = cCMap.keySet().iterator(); //change one of the keys using iterator while(it.hasNext()){ String key = it.next(); if(key.equals('3')) cCMap.put(key+'c_map', 'c_map'); } //print the changed ConcurrentHashMap System.out.println(' ConcurrentHashMap after iterator: '+cCMap); } }

Ausgabe:

Anfängliche ConcurrentHashMap: {1 = 10, 2 = 10, 3 = 10, 4 = 10, 5 = 10, 6 = 10}
ConcurrentHashMap nach dem Iterator: {1 = 10, 2 = 10, 3 = 10, 4 = 10, 5 = 10, 6 = 10, 3c_map = c_map}

Ausgabe - Implementierung der gleichzeitigen Karte

Beachten Sie, dass wenn wir dieselbe Operation mit HashMap ausgeführt hätten, ConcurrentModificationException ausgelöst worden wäre.

Java Map gegen HashMap

Lassen Sie uns einige der Unterschiede zwischen Map und HashMap in Java tabellarisch darstellen.

KarteHashMap
Es ist eine abstrakte Schnittstelle.Ist eine Implementierung der Map-Schnittstelle.
Die Schnittstelle muss von anderen Klassen implementiert werden, damit ihre Funktionalität verfügbar ist.Ist eine konkrete Klasse und Klassenobjekte können erstellt werden, um die Funktionalität zu erhalten.
Die Implementierung der Kartenschnittstelle wie TreeMap erlaubt keine Nullwerte.Ermöglicht Nullwerte und Schlüssel.
TreeMap erlaubt keine doppelten Werte.Es kann doppelte Werte haben.
Eine natürliche Reihenfolge der Objekte bleibt erhalten.In HashMap wird keine Eingabereihenfolge beibehalten.

Häufig gestellte Fragen

F # 1) Warum wird HashMap in Java verwendet?

Antworten: HashMap ist die Sammlung von Schlüssel-Wert-Paaren und hilft bei der Suche der Daten nur anhand des Schlüssels. Da es auch Hashing-Techniken verwendet, bietet es eine effiziente Suche nach Daten.

Q # 2)Wie erstellt man eine Hash-Map?

Antworten: Eine HashMap kann durch Instanziieren der HashMap-Klasse des Pakets java.util erstellt werden. Eine HashMap mit Schlüsseln vom Typ Integer und Werten vom Typ String kann wie folgt erstellt werden:

HashMap myMap= new HashMap();

Q # 3)Ist HashMap in Java bestellt?

Antworten: Nein, die HashMap ist nicht in Java bestellt. Es wird in Java nicht für diesen Zweck verwendet, sondern zum Speichern von Elementen in Schlüssel-Wert-Paaren.

Q # 4)Ist HashMap threadsicher?

Antworten: NEIN, die HashMap ist in Java nicht threadsicher.

Q # 5)Was ist schneller HashMap oder ConcurrentHashMap?

Antworten: HashMap ist schneller als ConcurrentHashMap. Der Grund dafür ist, dass HashMap normalerweise nur mit einem Thread ausgeführt wird und daher eine gute Leistung aufweist. Concurrent HashMap ist jedoch, wie der Name schon sagt, gleichzeitig und kann gleichzeitig mit mehreren Threads arbeiten.

Fazit

In diesem Tutorial haben wir die Funktionsweise von HashMap zusammen mit einer anderen Variante von HashMap namens ConcurrentHashMap verstanden. Wir haben Konstruktoren, Methoden und Beispiele für HashMap gesehen. Wir haben auch ConcurrentHashMap zusammen mit seinem Beispiel besprochen.

In unseren kommenden Tutorials erfahren Sie mehr über Java-Sammlungen.

=> Hier finden Sie A-Z der Java-Schulungsanleitungen.

Literatur-Empfehlungen

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