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8 Commits
old-method
...
main
Author | SHA1 | Date | |
---|---|---|---|
81f52b5e43 | |||
fe1077c6c1 | |||
46c96a22ba | |||
ae4263320e | |||
1202ae89a5 | |||
e74e05fa95 | |||
fc9fc1a048 | |||
e446d9b74f |
@ -1,2 +0,0 @@
|
|||||||
[build]
|
|
||||||
rustflags = ["-C", "target-cpu=native", "-C", "target-feature=+crt-static"]
|
|
2
Cargo.lock
generated
2
Cargo.lock
generated
@ -4,4 +4,4 @@ version = 3
|
|||||||
|
|
||||||
[[package]]
|
[[package]]
|
||||||
name = "sudk"
|
name = "sudk"
|
||||||
version = "0.1.0"
|
version = "0.1.1"
|
||||||
|
@ -1,9 +1,14 @@
|
|||||||
[package]
|
[package]
|
||||||
name = "sudk"
|
name = "sudk"
|
||||||
version = "0.1.0"
|
version = "0.1.1"
|
||||||
authors = ["ddidderr <ddidderr@paul.network>"]
|
authors = ["ddidderr <ddidderr@paul.network>"]
|
||||||
edition = "2021"
|
edition = "2021"
|
||||||
|
|
||||||
|
[lints.clippy]
|
||||||
|
pedantic = { level = "warn", priority = -1 }
|
||||||
|
todo = "warn"
|
||||||
|
unwrap_used = "warn"
|
||||||
|
|
||||||
[dependencies]
|
[dependencies]
|
||||||
|
|
||||||
[profile.release]
|
[profile.release]
|
||||||
|
@ -1,6 +1,6 @@
|
|||||||
#!/bin/bash
|
#!/bin/bash
|
||||||
set -e
|
set -e
|
||||||
|
|
||||||
clang -Wall -Wextra -Weverything -Werror -O3 -march=native -flto -std=c17 -fstack-protector-all -s -o sudk_c "$1"
|
clang -Weverything -Wno-unsafe-buffer-usage -Werror -O3 -march=native -flto -std=c17 -fstack-protector-all -s -o sudk_c "$1"
|
||||||
|
|
||||||
time ./sudk_c
|
time ./sudk_c
|
||||||
|
@ -5,7 +5,7 @@
|
|||||||
#include <stdlib.h>
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
#include <sys/types.h>
|
#include <sys/types.h>
|
||||||
|
|
||||||
static inline void Print_Clear() { printf("\x1b\x5b\x48\x1b\x5b\x32\x4a"); }
|
static inline void Print_Clear(void) { printf("\x1b\x5b\x48\x1b\x5b\x32\x4a"); }
|
||||||
|
|
||||||
typedef struct Sudoku {
|
typedef struct Sudoku {
|
||||||
uint8_t *field;
|
uint8_t *field;
|
||||||
@ -258,7 +258,7 @@ static void Sudoku_Free(Sudoku *s) {
|
|||||||
s = NULL;
|
s = NULL;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
int main() {
|
int main(void) {
|
||||||
Sudoku *s = Sudoku_New(3);
|
Sudoku *s = Sudoku_New(3);
|
||||||
Sudoku_Print(s);
|
Sudoku_Print(s);
|
||||||
Sudoku_SolveBacktracking(s);
|
Sudoku_SolveBacktracking(s);
|
||||||
|
491
flamegraph.svg
Normal file
491
flamegraph.svg
Normal file
File diff suppressed because one or more lines are too long
After Width: | Height: | Size: 31 KiB |
3
rustfmt.toml
Normal file
3
rustfmt.toml
Normal file
@ -0,0 +1,3 @@
|
|||||||
|
group_imports = "StdExternalCrate"
|
||||||
|
imports_granularity = "Crate"
|
||||||
|
imports_layout = "HorizontalVertical"
|
265
src/main.rs
265
src/main.rs
@ -4,9 +4,26 @@ const BLOCK_SIZE: usize = 3;
|
|||||||
const SIZE: usize = BLOCK_SIZE * BLOCK_SIZE;
|
const SIZE: usize = BLOCK_SIZE * BLOCK_SIZE;
|
||||||
const NUM_FIELDS: usize = SIZE * SIZE;
|
const NUM_FIELDS: usize = SIZE * SIZE;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn print_gray() {
|
||||||
|
print!("\x1b\x5b\x31\x3b\x33\x30\x6d");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn print_green() {
|
||||||
|
print!("\x1b\x5b\x31\x3b\x33\x32\x6d");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn print_neutral() {
|
||||||
|
print!("\x1b\x5b\x31\x3b\x30\x6d");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn print_clear() {
|
||||||
|
print!("\x1b\x5b\x48\x1b\x5b\x32\x4a");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
struct SField {
|
struct SField {
|
||||||
field: Vec<u8>,
|
field: Vec<u8>,
|
||||||
fixed: Vec<bool>,
|
skip_forward: Vec<u8>,
|
||||||
|
skip_backward: Vec<u8>,
|
||||||
pos: usize,
|
pos: usize,
|
||||||
possible_values: Vec<Vec<u8>>,
|
possible_values: Vec<Vec<u8>>,
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@ -26,32 +43,72 @@ impl SField {
|
|||||||
0,0,8,2,0,0,0,6,0,
|
0,0,8,2,0,0,0,6,0,
|
||||||
];
|
];
|
||||||
|
|
||||||
let mut fixed = Vec::with_capacity(SIZE * SIZE);
|
let mut sudoku = SField {
|
||||||
field.iter().for_each(|e| {
|
|
||||||
if *e == 0 {
|
|
||||||
fixed.push(false);
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
fixed.push(true);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
});
|
|
||||||
|
|
||||||
SField {
|
|
||||||
field,
|
field,
|
||||||
fixed,
|
skip_forward: vec![0; NUM_FIELDS + 1],
|
||||||
|
skip_backward: vec![0; NUM_FIELDS + 1],
|
||||||
pos: 0,
|
pos: 0,
|
||||||
possible_values: vec![vec![]; SIZE * SIZE],
|
possible_values: vec![vec![]; NUM_FIELDS],
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
sudoku.build_possible_values_db();
|
||||||
|
|
||||||
|
sudoku.build_skip_dbs();
|
||||||
|
|
||||||
|
sudoku
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn build_skip_dbs(&mut self) {
|
||||||
|
fn find_fixed_streak_forward(mut idx: usize, field: &[u8]) -> u8 {
|
||||||
|
let mut fixed_count = 1;
|
||||||
|
idx += 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
while idx < NUM_FIELDS && field[idx] > 0 {
|
||||||
|
fixed_count += 1;
|
||||||
|
idx += 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fixed_count
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn find_fixed_streak_backward(mut idx: usize, field: &[u8]) -> u8 {
|
||||||
|
let mut fixed_count = 1;
|
||||||
|
idx -= 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
while idx < NUM_FIELDS && field[idx] > 0 {
|
||||||
|
fixed_count += 1;
|
||||||
|
idx -= 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fixed_count
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let fwd = &mut self.skip_forward;
|
||||||
|
for (idx, nr) in self.field.iter().enumerate() {
|
||||||
|
match nr {
|
||||||
|
0 => fwd[idx] = *nr,
|
||||||
|
_ => fwd[idx] = find_fixed_streak_forward(idx, &self.field),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let bwd = &mut self.skip_backward;
|
||||||
|
for (idx, nr) in self.field.iter().enumerate().rev() {
|
||||||
|
match nr {
|
||||||
|
0 => bwd[idx + 1] = *nr,
|
||||||
|
_ => bwd[idx + 1] = find_fixed_streak_backward(idx, &self.field),
|
||||||
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn build_possible_values_db(&mut self) {
|
fn build_possible_values_db(&mut self) {
|
||||||
for idx in 0..NUM_FIELDS {
|
for idx in 0..NUM_FIELDS {
|
||||||
if self.fixed[idx] {
|
if self.field[idx] != 0 {
|
||||||
continue;
|
continue;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
self.pos = idx;
|
self.pos = idx;
|
||||||
// try all values between 1 and =self.size and remember the good ones
|
// try all values between 1 and =self.size and remember the good ones
|
||||||
let mut good_ones = Vec::with_capacity(SIZE);
|
let mut good_ones = Vec::with_capacity(SIZE);
|
||||||
for nr in 1..=(SIZE as u8) {
|
for nr in 1..=(u8::try_from(SIZE).expect("SIZE is too big")) {
|
||||||
if self.ok(nr) {
|
if self.ok(nr) {
|
||||||
good_ones.push(nr);
|
good_ones.push(nr);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@ -63,71 +120,35 @@ impl SField {
|
|||||||
|
|
||||||
pub fn solve_backtracking(&mut self) -> bool {
|
pub fn solve_backtracking(&mut self) -> bool {
|
||||||
let mut num_solutions = 0;
|
let mut num_solutions = 0;
|
||||||
|
|
||||||
loop {
|
loop {
|
||||||
if self.is_end() {
|
if !self.put_valid_nr() {
|
||||||
num_solutions += 1;
|
|
||||||
|
|
||||||
if num_solutions % 10_000 == 0 {
|
|
||||||
self.print_clear();
|
|
||||||
self.print();
|
|
||||||
println!("Number of solutions: {}", num_solutions);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if self.is_fixed() {
|
|
||||||
continue;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
self.clear_current_field();
|
self.clear_current_field();
|
||||||
self.prev();
|
if !self.prev() {
|
||||||
self.goto_prev_free_field();
|
print_clear();
|
||||||
}
|
self.print();
|
||||||
|
println!("Number of solutions: {num_solutions}");
|
||||||
if self.is_fixed() {
|
break;
|
||||||
self.next();
|
}
|
||||||
continue;
|
continue;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
if self.goto_next_free_field() {
|
if !self.next() {
|
||||||
if self.put_valid_nr() {
|
num_solutions += 1;
|
||||||
self.next();
|
if num_solutions % 10_000 == 0 {
|
||||||
continue;
|
print_clear();
|
||||||
} else {
|
self.print();
|
||||||
self.clear_current_field();
|
println!("Number of solutions: {num_solutions}");
|
||||||
if !self.prev() {
|
|
||||||
println!("Number of solutions: {}", num_solutions);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if !self.goto_prev_free_field() {
|
|
||||||
println!("Number of solutions: {}", num_solutions);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
self.clear_current_field();
|
||||||
|
self.prev();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
num_solutions > 0
|
num_solutions > 0
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn print_gray(&self) {
|
|
||||||
print!("\x1b\x5b\x31\x3b\x33\x30\x6d");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn print_green(&self) {
|
|
||||||
print!("\x1b\x5b\x31\x3b\x33\x32\x6d");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn print_neutral(&self) {
|
|
||||||
print!("\x1b\x5b\x31\x3b\x30\x6d");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn print_clear(&self) {
|
|
||||||
print!("\x1b\x5b\x48\x1b\x5b\x32\x4a");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn print(&self) {
|
fn print(&self) {
|
||||||
for i in 0..NUM_FIELDS {
|
for i in 0..NUM_FIELDS {
|
||||||
if i != 0 && i % SIZE == 0 {
|
if i != 0 && i % SIZE == 0 {
|
||||||
@ -135,73 +156,33 @@ impl SField {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
if i == self.pos {
|
if i == self.pos {
|
||||||
self.print_green();
|
print_green();
|
||||||
} else if self.get_field_at_pos(i) == 0 {
|
} else if self.get_field_at_pos(i) == 0 {
|
||||||
self.print_gray();
|
print_gray();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
print!("{:2} ", self.get_field_at_pos(i));
|
print!("{:2} ", self.get_field_at_pos(i));
|
||||||
|
|
||||||
if i == self.pos || self.get_field_at_pos(i) == 0 {
|
if i == self.pos || self.get_field_at_pos(i) == 0 {
|
||||||
self.print_neutral();
|
print_neutral();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
println!();
|
println!();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn clear_current_field(&mut self) {
|
fn clear_current_field(&mut self) {
|
||||||
self.set(0);
|
self.set(0);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn goto_prev_free_field(&mut self) -> bool {
|
|
||||||
while {
|
|
||||||
if !self.is_fixed() {
|
|
||||||
return true;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
self.prev()
|
|
||||||
} {}
|
|
||||||
|
|
||||||
false
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn goto_next_free_field(&mut self) -> bool {
|
|
||||||
while {
|
|
||||||
if !self.is_fixed() {
|
|
||||||
return true;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
self.next()
|
|
||||||
} {}
|
|
||||||
|
|
||||||
false
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn _put_valid_nr(&mut self) -> bool {
|
|
||||||
let current_nr = self.get_field_at_pos(self.pos);
|
|
||||||
|
|
||||||
for nr in current_nr..(SIZE + 1) as u8 {
|
|
||||||
if self.ok(nr) {
|
|
||||||
self.set(nr);
|
|
||||||
return true;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
false
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn put_valid_nr(&mut self) -> bool {
|
fn put_valid_nr(&mut self) -> bool {
|
||||||
let current_nr = self.get_field_at_pos(self.pos);
|
let current_nr = self.get_field_at_pos(self.pos);
|
||||||
|
|
||||||
// safety:
|
// safety:
|
||||||
// self.possible_vals is initialized with self.size * self.size
|
// self.possible_vals is initialized with self.size * self.size
|
||||||
// so self.pos can safely be used to index here
|
// so self.pos can safely be used to index here
|
||||||
let possible_vals = unsafe { self.possible_values.get_unchecked(self.pos) };
|
let possible_vals = &self.possible_values[self.pos];
|
||||||
|
|
||||||
for nr in possible_vals.iter() {
|
for nr in possible_vals {
|
||||||
if *nr <= current_nr {
|
if *nr <= current_nr {
|
||||||
continue;
|
continue;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@ -214,32 +195,10 @@ impl SField {
|
|||||||
false
|
false
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn is_end(&self) -> bool {
|
|
||||||
!self.field.contains(&0)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn ok(&self, nr: u8) -> bool {
|
fn ok(&self, nr: u8) -> bool {
|
||||||
self.block_ok(nr) && self.row_ok(nr) && self.col_ok(nr)
|
self.block_ok(nr) && self.row_ok(nr) && self.col_ok(nr)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn _pos_to_xy(&self) -> (usize, usize) {
|
|
||||||
let y = self.pos / SIZE;
|
|
||||||
let x = self.pos % SIZE;
|
|
||||||
(x + 1, y + 1)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn is_fixed(&self) -> bool {
|
|
||||||
// safety: self.pos can be used to index the field unchecked
|
|
||||||
// since the only methods modifying self.pos are
|
|
||||||
// `next()` and `prev()` and they do bounds checking
|
|
||||||
unsafe { *self.fixed.get_unchecked(self.pos) }
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn get_field_at_pos(&self, pos: usize) -> u8 {
|
fn get_field_at_pos(&self, pos: usize) -> u8 {
|
||||||
// safety:
|
// safety:
|
||||||
// TODO
|
// TODO
|
||||||
@ -248,26 +207,22 @@ impl SField {
|
|||||||
unsafe { *self.field.get_unchecked(pos) }
|
unsafe { *self.field.get_unchecked(pos) }
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn set(&mut self, nr: u8) {
|
fn set(&mut self, nr: u8) {
|
||||||
self.field[self.pos] = nr;
|
self.field[self.pos] = nr;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn get_row(&self, row: &mut [u8; SIZE]) {
|
fn get_row(&self, row: &mut [u8; SIZE]) {
|
||||||
for (idx, row_elem) in row.iter_mut().enumerate() {
|
for (idx, row_elem) in row.iter_mut().enumerate() {
|
||||||
*row_elem = self.get_field_at_pos((self.pos / SIZE) * SIZE + idx);
|
*row_elem = self.get_field_at_pos((self.pos / SIZE) * SIZE + idx);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn get_col(&self, col: &mut [u8; SIZE]) {
|
fn get_col(&self, col: &mut [u8; SIZE]) {
|
||||||
for (idx, col_elem) in col.iter_mut().enumerate() {
|
for (idx, col_elem) in col.iter_mut().enumerate() {
|
||||||
*col_elem = self.get_field_at_pos(idx * SIZE + self.pos % SIZE);
|
*col_elem = self.get_field_at_pos(idx * SIZE + self.pos % SIZE);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn get_block(&self, block: &mut [u8; SIZE]) {
|
fn get_block(&self, block: &mut [u8; SIZE]) {
|
||||||
let block_start_row = self.pos / SIZE / BLOCK_SIZE * BLOCK_SIZE;
|
let block_start_row = self.pos / SIZE / BLOCK_SIZE * BLOCK_SIZE;
|
||||||
let block_start_col = self.pos % SIZE / BLOCK_SIZE * BLOCK_SIZE;
|
let block_start_col = self.pos % SIZE / BLOCK_SIZE * BLOCK_SIZE;
|
||||||
@ -280,48 +235,46 @@ impl SField {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn block_ok(&self, nr: u8) -> bool {
|
fn block_ok(&self, nr: u8) -> bool {
|
||||||
let mut block = [0; SIZE];
|
let mut block = [0; SIZE];
|
||||||
self.get_block(&mut block);
|
self.get_block(&mut block);
|
||||||
!block.contains(&nr)
|
!block.contains(&nr)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn row_ok(&self, nr: u8) -> bool {
|
fn row_ok(&self, nr: u8) -> bool {
|
||||||
let mut row = [0; SIZE];
|
let mut row = [0; SIZE];
|
||||||
self.get_row(&mut row);
|
self.get_row(&mut row);
|
||||||
!row.contains(&nr)
|
!row.contains(&nr)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn col_ok(&self, nr: u8) -> bool {
|
fn col_ok(&self, nr: u8) -> bool {
|
||||||
let mut col = [0; SIZE];
|
let mut col = [0; SIZE];
|
||||||
self.get_col(&mut col);
|
self.get_col(&mut col);
|
||||||
!col.contains(&nr)
|
!col.contains(&nr)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn next(&mut self) -> bool {
|
fn next(&mut self) -> bool {
|
||||||
if self.pos == NUM_FIELDS - 1 {
|
let new_pos = self.pos + 1 + self.skip_forward[self.pos + 1] as usize;
|
||||||
|
|
||||||
|
if new_pos >= NUM_FIELDS {
|
||||||
return false;
|
return false;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
self.pos += 1;
|
self.pos = new_pos;
|
||||||
true
|
true
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn prev(&mut self) -> bool {
|
fn prev(&mut self) -> bool {
|
||||||
if self.pos == 0 {
|
let new_pos = self.pos - 1 - self.skip_backward[self.pos] as usize;
|
||||||
|
|
||||||
|
if new_pos >= NUM_FIELDS {
|
||||||
return false;
|
return false;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
self.pos -= 1;
|
self.pos = new_pos;
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||||||
true
|
true
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn solve(&mut self) {
|
fn solve(&mut self) {
|
||||||
let now = Instant::now();
|
let now = Instant::now();
|
||||||
if !self.solve_backtracking() {
|
if !self.solve_backtracking() {
|
||||||
@ -331,17 +284,7 @@ impl SField {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn run() -> Result<(), String> {
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|
||||||
let mut field = SField::new();
|
|
||||||
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||||||
field.build_possible_values_db();
|
|
||||||
|
|
||||||
field.solve();
|
|
||||||
Ok(())
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
fn main() {
|
fn main() {
|
||||||
if let Err(e) = run() {
|
let mut field = SField::new();
|
||||||
println!("{}", e)
|
field.solve();
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
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