【搞定算法】常见算法题分类总览

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2021-11-22 03:54 254阅读 0赞

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**完善中......**

由于本人平时刷题比较零散，有时候找起来不是很方便，所以统一将题目记录于此。主要的题目来源自：剑指 Offer、LeetCode、左神算法、面试、笔试、面经等等。下面按照分类记录：

> 说明（个人见解）：
> 
> **一、标注说明**
> 
> 标注手撕：必须掌握，熟练写出 code；
> 
> 标注星号：星号越多越重要；
> 
> 标注加分：一般此类都是算法不容易实现，但是需要掌握思想，面试加分。
> 
> **二、刷题顺序**
> 
> 1、了解基本的数据结构与算法的知识：
> 
>  *  常用的数据结构：数组、链表、栈、队列、哈希表、树、图等的基本概念和实现；
>  *  常用的算法：DFS / BFS、最短路径算法（Dijkstra）、贪心算法、动态规划、蓄水池算法、Manacher 算法等；
>  *  常用的编程技巧：递归：递归非常重要，要认真理解递归的过程；
> 
> 2、《剑指Offer》:
> 
> 《剑指Offer》非常重要，可以看各大公司的面经，很多手撕代码都出自于《剑指Offer》，所以多刷几遍，每一题都务必能快速的手写出来。
> 
> 3、LeetCode：
> 
> 《剑指Offer》刷完了，可以先刷 LeetCode 的 Top100，当然你也可以根据自身的情况，刷自己薄弱的专题。大部分公司的笔试题都是出自于 LeetCode，原题或者改编，重要性就不用多说了；
> 
> 4、左神算法班：
> 
> 这个因人而异了，如果你对算法题比较敏感，这个阶段是可以跳过的。但是如果对算法不是很有信心或者准备的比较晚，还是比较推荐左神的算法班，分为初级和高级，会串讲基本的数据结构和对应的题目。
> 
> 5、最后：
> 
> 算法的重要性：得算法者得 Offer。大公司非常看重算法，即便内推，但是面试环节几乎都会手撕代码，如果这个环节出了问题，会大打折扣。

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# 一、基础数据结构篇 #

### 排序 ###

**[归并排序][Link 1]**

### 查找 ###

**[1、二分查找递归和非递归实现][1]**

### 前缀树 ###

**[1、前缀树的结构实现][1 1]**

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# 二、实战篇 #

### 1、数组 ###

**[1、找出数组中出现次数大于数组长度一半和 N / K 的数【剑指Offer + 左神】][1_ N _ K _Offer _]【手撕】**

**[2、数组的奇偶位置问题：给定一个整型数组，请在原地调整这个数组，保证要么偶数位置上都是偶数，或者奇数位置上都是奇数。][2]**

**[3、调整数组顺序使奇数位于偶数前面【剑指Offer】][3_Offer]【手撕】**

**[4、数组的度（字节跳动面试题 + LeetCode）][4_ _ LeetCode]**

**[5、求一个数组中的第 k 小 / 大的数【BFPRT 算法、快排】][5_ k _ _ _BFPRT]【手撕】**

**[6、将一个整数数组划分为K个相等的子集问题【LeetCode + 字节跳动面试题】][6_K_LeetCode _]**

**[7、旋转数组中的最小数字【剑指Offer】][7_Offer]**

**[8、在二维数组中查找一个数【剑指Offer】][8_Offer]**

**[9、找出数组中重复的数字【剑指Offer】][9_Offer]**

**[10、找出数组中只出现一次的那个数，其他都出现两次【字节跳动面试题】][10]**

**11、子数组问题：在条件下，每一个位置的元素都会作为子数组的开头或者结尾元素，那么遍历完整个数组，结果一定在其中**

1.  **[子数组最大累乘积：给定一个 double 类型的数组 arr，其中的元素可正、可负、可 0，返回子数组累乘的最大乘积。][double _ arr_ 0]**
2.  **[需要排序的最短子数组长度][Link 2]**
3.  **[最长的可整合子数组的长度][Link 3]**
4.  **[最短无序连续子数组：双指针实现【LeetCode】][LeetCode]**
5.  **[连续子数组的最大和【剑指Offer】：推荐动态规划实现][Offer]【手撕】**

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### 2、字符串 ###

**[1、字符串的排列与组合][1 2]【手撕】**

**[2、最长回文子串：暴力+动态规划+Manacher算法][2_Manacher]【手撕：推荐用动态规划】**

**[3、正则表达式匹配：实现一个函数用来匹配包括'.'和'\*'的正则表达式【剑指Offer】][3_._Offer]**

**[4、替换空格【剑指Offer】][4_Offer]**

**[5、字符串的翻转和旋转及其应用【三步翻转法】][5]**

**[6、字符串解码【华为笔试题 + LeetCode】][6_ _ LeetCode]**

**[7、无重复字符的最长子串【LeetCode】][7_LeetCode]**

**[8、字符串的最长公共子串和最长公共子序列][8]**

**[9、请实现一个函数用来判断字符串是否表示数值【剑指Offer】][9_Offer 1]**

**[10、判断一个字符串是否是一个合法的 IPV4【美团面试题】][10_ IPV4]**

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### 3、哈希表 ###

**[1、手写一个简单的 HashMap][1_ HashMap]【手撕】**

**[2、和为 K 的子数组：给定一个整数数组和一个整数 k，你需要找到该数组中和为 k 的连续的子数组的个数【LeetCode】][2_ K _k_k_LeetCode]**

**[3、一种接收消息并按顺序打印的结构设计：单链表 + 两个HashMap【左神】][3_ _ _HashMap]**

**[4、哈希表增加 setAll 功能【左神】][4_ setAll]**

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### 4、栈 ###

**[1、用固定大小的数组实现栈][1 3]**

**[2、如何仅用队列实现栈][2 1]【手撕】**

**[3、最小值栈：能够返回栈中最小元素的栈【剑指Offer：包含 min 函数的栈】][3_Offer_ min]**

**[4、栈的压入、弹出序列：输入两个整数序列，第一个序列表示栈的压入顺序，请判断第二个序列是否可能为该栈的弹出顺序【剑指Offer】][4_Offer 1]**

**单调栈结构问题**

*  **[1、单调栈结构的实现][1 4]**
 *  **[2、直方图中的最大矩形面积][1 4]**
 *  **[3、求最大子矩阵的大小][1 4]**
 *  **[4、可见山峰问题][1 4]**

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### 5、队列 ###

**[1、用固定大小的数组实现队列][1 3]**

**[2、如何仅用栈结构实现队列][2 2]【手撕】**

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### 6、链表 ###

**[1、反转单向链表][1 5]【\*\*\*\*\*】**

**[2、反转双向链表][1 5]**

**[3、K 个一组翻转链表（字节跳动面试题）][3_K]**

**[4、合并两个排序的链表【剑指Offer】][4_Offer 2]【\*\*\*\*\*】**

**[5、链表中倒数第 K 个节点【剑指Offer】][5_ K _Offer]【\*\*\*\*\*】**

**[6、O(1) 时间内删除一个节点【剑指Offer】][6_O_1_ _Offer]**

**[7、删除链表中重复的节点【剑指Offer】][6_O_1_ _Offer]**

**[8、从尾到头打印链表【剑指Offer】][8_Offer 1]**

**[9、判断一个链表是否为回文结构【剑指Offer】][9_Offer 2]**

**[10、给出两个有序链表的头结点，打印出两个链表中相同的元素][10 1]**

**[11、将单向链表按某值划分成左边小、中间相等、右边大的形式【荷兰国旗问题】][11]**

**[12、复制含有随机指针节点的链表][12]**

**[13、两个单链表相交的一系列问题][13]【\*\*\*\*\*】**

**[14、链表中环的入口节点【剑指Offer】][14_Offer]【\*\*\*\*\*】**

**[15、复杂链表的复制【剑指Offer】][15_Offer]**

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### 7、树 ###

**1、二叉树的遍历：**

*  **[1、二叉树的前序、中序、后序遍历的递归实现][1 6]【手撕】**
 *  **[2、二叉树的前序、中序、后序遍历的非递归实现][1 6]【手撕】**
 *  **[3、二叉树的层序遍历【从上到下打印一棵二叉树（剑指Offer）】][1 6]【手撕】**
 *  **[4、Morris 遍历二叉树：前序、中序、后序【二叉树的最优遍历：时间复杂度 O(N)、额外空间复杂度 O(1)】【左神】][4_Morris _ O_N_ O_1]**
 *  **[5、输入一个数组，判断是不是二叉搜索树的后序遍历序列][5 1]**

**2、二叉树的序列化与反序列化【剑指Offer】：**

*  **[1、二叉树的序列化：前序、层序][1 7]**
 *  **[2、反序列化：怎么序列化的就怎么反序列化][1 7]**

**[3、在二叉树中找一个节点的后继节点][3]**

**[4、判断一棵树是否是完全二叉树：层序遍历结合完全二叉树的特点][4]**

**[5、判断一棵树是否是搜索二叉树：中序遍历结果升序][4]**

**[6、判断一棵树是否是平衡二叉树：左平衡 && 右平衡 &&（左右高度差小于1）][6_ _ _ _1]**

**[7、判断一棵树是否是对称的二叉树【剑指Offer】][7_Offer 1]**

**[8、二叉树的镜像【剑指Offer】][8_Offer 2]**

**[9、树的子结构：输入两棵二叉树A和B，判断B是不是A的子结构][9_A_B_B_A]**

**[10、合并二叉树【LeetCode】][10_LeetCode]**

**[11、二叉树中和为某一值的路径【剑指Offer】][11_Offer]**

**[12、重建二叉树：输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果，请重新构造出该二叉树【剑指Offer】][12_Offer]**

**[13、求一棵完全二叉树的节点个数，时间复杂度低于O(N)：结合满二叉树特点：2 ^  h - 1][13_O_N_2 _ h - 1]**

**[14、找二叉树左下角的值【LeetCode】][14_LeetCode]**

**[15、把二叉搜索树转换为累加树（百度面试题）【LeetCode第538题】][15_LeetCode_538]**

**16、二叉树信息收集问题：**

*  **[1、舞会的最大活跃度【左神】][1 8]**
 *  **[2、求一棵二叉树中最大二叉搜索子树的节点个数【左神】][1 8]**
 *  **[3、求一个二叉树的最远距离【左神】][1 8]**
 *  **[4、二叉树的最大路径和【LeetCode】][4_LeetCode]**

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### 8、图 ###

1、深度优先搜索

2、广度优先搜索

3、拓扑排序

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### 9、数字与位运算 ###

**[1、两数之和、三数之和【LeetCode】][1_LeetCode]【手撕】**

**[2、大数问题：大数相加和大数相乘问题 + Karatsuba 算法][2_ _ Karatsuba]【手撕】**

**[3、打印从 1 到最大的 n 位数：需要考虑大数问题【剑指Offer】][3_ 1 _ n _Offer]**

**[4、数值的整数次方【剑指Offer】][4_Offer 3]**

**[5、二进制中 1 的个数【剑指Offer】][5_ 1 _Offer]【手撕】**

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### 10、排序的应用 ###

**快排的应用：**

*  **[1、求一个数组中的第 K 小 / 大的数][5_ k _ _ _BFPRT]【手撕】**
 *  **[2、最小的 K 个数][2_ K]【手撕】**

**归并排序的应用：**

*  **[1、求一个数组中的逆序对数问题][Link 1]**
 *  **[2、小和问题：把数组中每一个数左边比当前数小的累加起来，叫着这个数组的小和][Link 1]**

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### 11、矩阵问题 ###

**[1、顺时针打印矩阵][1 9]**

**[2、将一个正方形旋转90度][2_90]**

**[3、之字型打印矩阵][3 1]**

**[4、在一个行和列都有序的 m 行 n 列的矩阵中查找一个数是否存在][4_ m _ n]**

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### 12、递归 ###

**[1、求 n! 的结果][1_ n_]**

**[2、汉诺塔问题][2 3]【手撕】**

**[3、打印一个字符串的全部子序列，包括空字符串][3 2]**

**[4、打印一个字符串的全排列][4 1]**

**[5、母牛问题：母牛每年生一只母牛，新出生的母牛成长三年后也能每年生一只母牛，假设不会死。求 N 年后，母牛的数量][5_ N]**

**[6、机器人走路问题【递归+动态规划】][6]**

**[7、给定一个数字组成的字符串，返回有多少种合法的 IPV4 组合【递归+动态规划】][7_ IPV4]**

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### 13、动态规划 ###

**[1、机器人走路问题【递归+动态规划】][6]**

**[2、给定一个数字组成的字符串，返回有多少种合法的 IPV4 组合【递归+动态规划】][7_ IPV4]**

**[3、矩阵最小路径问题：二维数组从左上角走到右下角的最短距离][3 3]【手撕】**

**[4、剪绳子：剪成 m 段，最大乘积问题【剑指Offer】][4_ m _Offer]**

**背包问题：**

*  **[1、数组中任意数累加得到目标值【递归+动态规划】][1 10]【手撕】**

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### 14、贪心算法 ###

**[1、按最低字典序拼接字符串][1 11]**

**[2、切分金条总代价最小][2 4]**

**[3、最多做 K 个项目的最大利润][3_ K]**

**[4、安排最多的宣讲场次][4 2]**

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### 15、回溯算法 ###

**[1、机器人的运动范围【剑指Offer】][1_Offer]**

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### 16、经典结构 ###

**[1、单调栈结构【见3】][1 4]**

**2、滑动窗口结构**

*  **[1、滑动窗口结构的实现][1 12]**
 *  **[2、生成窗口最大值数组][1 12]**
 *  **[3、求一个数组中最大值减去最小值小于或等于 num 的子数组数量（要求O(N)）][1 12]**

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### 17、经典算法 ###

**[1、蓄水池算法：解决等概率问题【多益网络笔试题】][1 13]**

**[2、Manacher 算法：解决回文串问题][2_Manacher 1]**

**[3、KMP 算法：解决字符串匹配问题：时间复杂度为：O(N + M)，空间复杂度为：O(M)][3_KMP _O_N _ M_O_M]**

**[4、BRPRT 算法：解决第 k 大数问题：选择中位数组的中位数作为 partition 的基准，时间复杂度 O(N)][4_BRPRT _ k _ partition _ O_N]**

**[5、单例模式：懒汉+恶汉+静态内部类+双重校验锁][5 2][【手撕】][5 2]**

**[6、生产者消费者模式：wait/notify 、BlockingQueue 实现][6_wait_notify _BlockingQueue][【手撕】][5 2]**

**[7、多个线程交替打印：锁、信号量 Semaphore 实现][7_ Semaphore][【手撕】][5 2]**

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### 18、剑指 Offer ###

《剑指Offer》中不容易分类的题目，在这里单独列出：

**[第36题：二叉搜索树与双向链表：输入一棵二叉搜索树，将该二叉搜索树转换成一个排序的双向链表][36]**

**[第41题：数据流中的中位数：两个堆实现：最大堆和最小堆][41]**

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### 19、LeetCode ###

LeetCode 中不容易分类的题目，在这里单独列出：

[Link 1]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/95013825
[1]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/89432629
[1 1]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/88902629#%E4%B8%80%E3%80%81%E5%89%8D%E7%BC%80%E6%A0%91%EF%BC%9APrefix%20Tree
[1_ N _ K _Offer _]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/97259002
[2]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/97375450
[3_Offer]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/85916375
[4_ _ LeetCode]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/96156184
[5_ k _ _ _BFPRT]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/94995549
[6_K_LeetCode _]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/95046311
[7_Offer]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/85681016
[8_Offer]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/85404084
[9_Offer]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/85392434
[10]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/99691512
[double _ arr_ 0]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/97374542
[Link 2]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/97263501
[Link 3]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/97260252
[LeetCode]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/95208825
[Offer]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/86472234
[1 2]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/89283027
[2_Manacher]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/89154740
[3_._Offer]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/85859827
[4_Offer]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/85408829
[5]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/96719754
[6_ _ LeetCode]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/89286608
[7_LeetCode]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/89186655
[8]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/98101703
[9_Offer 1]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/85911048
[10_ IPV4]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/99618859
[1_ HashMap]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/94674154
[2_ K _k_k_LeetCode]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/95196704
[3_ _ _HashMap]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/97118058
[4_ setAll]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/97376498
[1 3]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/88805281#%E9%A2%98%E7%9B%AE1%EF%BC%9A%E7%94%A8%E5%9B%BA%E5%AE%9A%E7%9A%84%E5%A4%A7%E5%B0%8F%E7%9A%84%E6%95%B0%E7%BB%84%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E6%A0%88%E5%92%8C%E9%98%9F%E5%88%97
[2 1]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/88805281#%E9%A2%98%E7%9B%AE3%EF%BC%9A%E5%A6%82%E4%BD%95%E4%BB%85%E7%94%A8%E9%98%9F%E5%88%97%E7%BB%93%E6%9E%84%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E6%A0%88%E7%BB%93%E6%9E%84%EF%BC%9F
[3_Offer_ min]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/88805281#%E9%A2%98%E7%9B%AE2%EF%BC%9A%E8%83%BD%E8%BF%94%E5%9B%9E%E6%A0%88%E4%B8%AD%E6%9C%80%E5%B0%8F%E5%85%83%E7%B4%A0%E7%9A%84%E6%A0%88
[4_Offer 1]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/86029939
[1 4]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/96841021
[2 2]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/88805281#%E9%A2%98%E7%9B%AE1%EF%BC%9A%E5%A6%82%E4%BD%95%E4%BB%85%E7%94%A8%E6%A0%88%E7%BB%93%E6%9E%84%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E9%98%9F%E5%88%97%E7%BB%93%E6%9E%84%EF%BC%9F
[1 5]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/88805281#%E9%A2%98%E7%9B%AE1%EF%BC%9A%E5%8F%8D%E8%BD%AC%E5%8D%95%E5%90%91%E5%92%8C%E5%8F%8C%E5%90%91%E9%93%BE%E8%A1%A8
[3_K]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/96281437
[4_Offer 2]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/85986083
[5_ K _Offer]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/85926812
[6_O_1_ _Offer]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/85841704#%E9%A2%98%E7%9B%AE%E4%B8%80%EF%BC%9AO%281%29%E6%97%B6%E9%97%B4%E5%86%85%E5%88%A0%E9%99%A4%E4%B8%80%E4%B8%AA%E8%8A%82%E7%82%B9%C2%A0
[8_Offer 1]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/85448969
[9_Offer 2]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/88805281#%E9%A2%98%E7%9B%AE5%EF%BC%9A%E5%88%A4%E6%96%AD%E4%B8%80%E4%B8%AA%E9%93%BE%E8%A1%A8%E6%98%AF%E5%90%A6%E4%B8%BA%E5%9B%9E%E6%96%87%E7%BB%93%E6%9E%84
[10 1]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/88805281#%E9%A2%98%E7%9B%AE2%EF%BC%9A%E7%BB%99%E5%87%BA%E4%B8%A4%E4%B8%AA%E6%9C%89%E5%BA%8F%E9%93%BE%E8%A1%A8%E7%9A%84%E5%A4%B4%E7%BB%93%E7%82%B9%EF%BC%8C%E6%89%93%E5%8D%B0%E5%87%BA%E4%B8%A4%E4%B8%AA%E9%93%BE%E8%A1%A8%E4%B8%AD%E7%9B%B8%E5%90%8C%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0
[11]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/88805281#%E9%A2%98%E7%9B%AE6%EF%BC%9A%E5%B0%86%E5%8D%95%E5%90%91%E9%93%BE%E8%A1%A8%E6%8C%89%E6%9F%90%E5%80%BC%E5%88%92%E5%88%86%E6%88%90%E5%B7%A6%E8%BE%B9%E5%B0%8F%E3%80%81%E4%B8%AD%E9%97%B4%E7%9B%B8%E7%AD%89%E3%80%81%E5%8F%B3%E8%BE%B9%E5%A4%A7%E7%9A%84%E5%BD%A2%E5%BC%8F%E3%80%90%E8%8D%B7%E5%85%B0%E5%9B%BD%E6%97%97%E9%97%AE%E9%A2%98%E3%80%91
[12]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/88805281#%E9%A2%98%E7%9B%AE5%EF%BC%9A%E5%A4%8D%E5%88%B6%E5%90%AB%E6%9C%89%E9%9A%8F%E6%9C%BA%E6%8C%87%E9%92%88%E8%8A%82%E7%82%B9%E7%9A%84%E9%93%BE%E8%A1%A8
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