| 1 | // This may look like C code, but it is really -*- C++ -*-
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| 2 | // Usuall mathematical functions and operations on arrays
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| 3 | // R. Ansari, C.Magneville 03/2000
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| 5 | #ifndef MathArray_SEEN
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| 6 | #define MathArray_SEEN
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| 7 |
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| 8 | #include "machdefs.h"
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| 9 | #include <math.h>
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| 10 | #include "tarray.h"
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| 11 |
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| 12 | namespace SOPHYA {
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| 13 |
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| 14 | //! Class for simple mathematical operation on arrays
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| 15 | template <class T>
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| 16 | class MathArray {
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| 17 | public:
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| 18 | virtual ~MathArray(void) {};
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| 19 |
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| 20 | // Applying a function
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| 21 | // Replaces the input array content with the result f(x)
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| 22 | virtual TArray<T>& ApplyFunctionInPlace(TArray<T> & a, Arr_DoubleFunctionOfX f);
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|---|
| 23 | virtual TArray<T>& ApplyFunctionInPlaceF(TArray<T> & a, Arr_FloatFunctionOfX f);
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|---|
| 24 | // Creates a new array and fills it with f(x)
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|---|
| 25 | virtual TArray<T> ApplyFunction(TArray<T> const & a, Arr_DoubleFunctionOfX f);
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|---|
| 26 | virtual TArray<T> ApplyFunctionF(TArray<T> const & a, Arr_FloatFunctionOfX f);
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|---|
| 27 | // Computing Mean-Sigma
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| 28 | virtual double MeanSigma(TArray<T> const & a, double & mean, double & sig);
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| 29 | };
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| 31 | ////////////////////////////////////////////////
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| 32 | // Calcul de fonctions usuelles
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| 34 | // see below for g++
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| 35 | /*! \ingroup TArray \fn Fabs(const TArray<T>& a)
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| 36 | \brief computation on TArray */
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| 37 | template <class T>
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|---|
| 38 | inline TArray<T> Fabs(const TArray<T>& a)
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|---|
| 39 | { MathArray<T> ma; return( ma.ApplyFunction(a, fabs) ); }
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| 40 |
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| 41 | /*! \ingroup TArray \fn Sqrt(const TArray<T>& a)
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| 42 | \brief computation on TArray */
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| 43 | template <class T>
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|---|
| 44 | inline TArray<T> Sqrt(const TArray<T>& a)
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|---|
| 45 | { MathArray<T> ma; return( ma.ApplyFunction(a, sqrt) ); }
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|---|
| 46 |
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|---|
| 47 | /*! \ingroup TArray \fn Sin(const TArray<T>& a)
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|---|
| 48 | \brief computation on TArray */
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|---|
| 49 | template <class T>
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|---|
| 50 | inline TArray<T> Sin(const TArray<T>& a)
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|---|
| 51 | { MathArray<T> ma; return( ma.ApplyFunction(a, sin) ); }
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|---|
| 52 |
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|---|
| 53 | /*! \ingroup TArray \fn Cos(const TArray<T>& a)
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|---|
| 54 | \brief computation on TArray */
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|---|
| 55 | template <class T>
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|---|
| 56 | inline TArray<T> Cos(const TArray<T>& a)
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|---|
| 57 | { MathArray<T> ma; return( ma.ApplyFunction(a, cos) ); }
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|---|
| 58 |
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|---|
| 59 | /*! \ingroup TArray \fn tan(const TArray<T>& a)
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| 60 | \brief computation on TArray */
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|---|
| 61 | template <class T>
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|---|
| 62 | inline TArray<T> Tan(const TArray<T>& a)
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|---|
| 63 | { MathArray<T> ma; return( ma.ApplyFunction(a, tan) ); }
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|---|
| 64 |
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|---|
| 65 | /*! \ingroup TArray \fn Asin(const TArray<T>& a)
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|---|
| 66 | \brief computation on TArray */
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|---|
| 67 | template <class T>
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|---|
| 68 | inline TArray<T> Asin(const TArray<T>& a)
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|---|
| 69 | { MathArray<T> ma; return( ma.ApplyFunction(a, asin) ); }
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|---|
| 70 |
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|---|
| 71 | /*! \ingroup TArray \fn Acos(const TArray<T>& a)
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|---|
| 72 | \brief computation on TArray */
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|---|
| 73 | template <class T>
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|---|
| 74 | inline TArray<T> Acos(const TArray<T>& a)
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|---|
| 75 | { MathArray<T> ma; return( ma.ApplyFunction(a, acos) ); }
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|---|
| 76 |
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|---|
| 77 | /*! \ingroup TArray \fn Atan(const TArray<T>& a)
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|---|
| 78 | \brief computation on TArray */
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| 79 | template <class T>
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|---|
| 80 | inline TArray<T> Atan(const TArray<T>& a)
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|---|
| 81 | { MathArray<T> ma; return( ma.ApplyFunction(a, atan) ); }
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|---|
| 82 |
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|---|
| 83 | /*! \ingroup TArray \fn Exp(const TArray<T>& a)
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|---|
| 84 | \brief computation on TArray */
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|---|
| 85 | template <class T>
|
|---|
| 86 | inline TArray<T> Exp(const TArray<T>& a)
|
|---|
| 87 | { MathArray<T> ma; return( ma.ApplyFunction(a, exp) ); }
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|---|
| 88 |
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|---|
| 89 | /*! \ingroup TArray \fn Log(const TArray<T>& a)
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|---|
| 90 | \brief computation on TArray */
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|---|
| 91 | template <class T>
|
|---|
| 92 | inline TArray<T> Log(const TArray<T>& a)
|
|---|
| 93 | { MathArray<T> ma; return( ma.ApplyFunction(a, log) ); }
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|---|
| 94 |
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|---|
| 95 | /*! \ingroup TArray \fn Log10(const TArray<T>& a)
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|---|
| 96 | \brief computation on TArray */
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|---|
| 97 | template <class T>
|
|---|
| 98 | inline TArray<T> Log10(const TArray<T>& a)
|
|---|
| 99 | { MathArray<T> ma; return( ma.ApplyFunction(a, log10) ); }
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| 100 |
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|---|
| 101 |
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|---|
| 102 | /*! \ingroup TArray \fn MeanSigma(const TArray<T>&,double&,double&)
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|---|
| 103 | \brief Return \b mean and \b sigma of elements of array \b a */
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| 104 | template <class T>
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|---|
| 105 | inline double MeanSigma(const TArray<T>& a, double & mean, double & sig)
|
|---|
| 106 | { MathArray<T> ma; return( ma.MeanSigma(a, mean, sig) ); }
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|---|
| 107 |
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|---|
| 108 | /*! \ingroup TArray \fn Mean(const TArray<T>&)
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|---|
| 109 | \brief Return \b mean of elements of array \b a */
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|---|
| 110 | template <class T>
|
|---|
| 111 | inline double Mean(const TArray<T>& a)
|
|---|
| 112 | { MathArray<T> ma; double mean, sig; return( ma.MeanSigma(a, mean, sig) ); }
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|---|
| 113 |
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|---|
| 114 |
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|---|
| 115 | //! Class for simple mathematical operation on complex arrays
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| 116 | template <class T>
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|---|
| 117 | class ComplexMathArray {
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|---|
| 118 | public:
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|---|
| 119 | virtual ~ComplexMathArray(void) {};
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|---|
| 120 |
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|---|
| 121 | // Applying a function
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|---|
| 122 | // Replaces the input array content with the result f(x)
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|---|
| 123 | virtual TArray< complex<T> >& ApplyFunctionInPlace(TArray< complex<T> >& a,
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|---|
| 124 | Arr_ComplexDoubleFunctionOfX f);
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|---|
| 125 | // Creates a new array and fills it with f(x)
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|---|
| 126 | virtual TArray< complex<T> > ApplyFunction(TArray< complex<T> > const & a,
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|---|
| 127 | Arr_ComplexDoubleFunctionOfX f);
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|---|
| 128 |
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|---|
| 129 | // Creates a new array and fills it with f(x)
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|---|
| 130 | virtual TArray< complex<T> > FillFrom(TArray<T> const & p_real,
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|---|
| 131 | TArray<T> const & p_imag);
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|---|
| 132 |
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|---|
| 133 | // Returns real-imaginary part of the complex array
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|---|
| 134 | virtual TArray<T> real(TArray< complex<T> > const & a);
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|---|
| 135 | virtual TArray<T> imag(TArray< complex<T> > const & a);
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|---|
| 136 |
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|---|
| 137 | // Returns module and phase of the complex input array
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|---|
| 138 | virtual TArray<T> module2(TArray< complex<T> > const & a);
|
|---|
| 139 | virtual TArray<T> module(TArray< complex<T> > const & a);
|
|---|
| 140 | virtual TArray<T> phase(TArray< complex<T> > const & a);
|
|---|
| 141 | };
|
|---|
| 142 |
|
|---|
| 143 | /*! \ingroup TArray \fn real(const TArray< complex<T> >&)
|
|---|
| 144 | \brief Return the \b real part of the input complex array \b a */
|
|---|
| 145 | template <class T>
|
|---|
| 146 | inline TArray<T> real(const TArray< complex<T> >& a)
|
|---|
| 147 | { ComplexMathArray<T> cma; return( cma.real(a) ); }
|
|---|
| 148 |
|
|---|
| 149 | /*! \ingroup TArray \fn imag(const TArray< complex<T> >&)
|
|---|
| 150 | \brief Return the \b imaginary part of the input complex array \b a */
|
|---|
| 151 | template <class T>
|
|---|
| 152 | inline TArray<T> imag(const TArray< complex<T> >& a)
|
|---|
| 153 | { ComplexMathArray<T> cma; return( cma.imag(a) ); }
|
|---|
| 154 |
|
|---|
| 155 | /*! \ingroup TArray \fn module2(const TArray< complex<T> >&)
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|---|
| 156 | \brief Return the \b module squared of the input complex array \b a */
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|---|
| 157 | template <class T>
|
|---|
| 158 | inline TArray<T> module2(const TArray< complex<T> >& a)
|
|---|
| 159 | { ComplexMathArray<T> cma; return( cma.module2(a) ); }
|
|---|
| 160 |
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|---|
| 161 | /*! \ingroup TArray \fn module(const TArray< complex<T> >&)
|
|---|
| 162 | \brief Return the \b module of the input complex array \b a */
|
|---|
| 163 | template <class T>
|
|---|
| 164 | inline TArray<T> module(const TArray< complex<T> >& a)
|
|---|
| 165 | { ComplexMathArray<T> cma; return( cma.module(a) ); }
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|---|
| 166 |
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|---|
| 167 | /*! \ingroup TArray \fn phase(const TArray< complex<T> >&)
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|---|
| 168 | \brief Return the \b phase of the input complex array \b a */
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|---|
| 169 | template <class T>
|
|---|
| 170 | inline TArray<T> phase(const TArray< complex<T> >& a)
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|---|
| 171 | { ComplexMathArray<T> cma; return( cma.phase(a) ); }
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|---|
| 172 |
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|---|
| 173 | /*! \ingroup TArray \fn ComplexArray(const TArray<T> &, const TArray<T> &)
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|---|
| 174 | \brief Return a complex array, with real and imaginary parts filled from the arguments */
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|---|
| 175 | template <class T>
|
|---|
| 176 | inline TArray< complex<T> > ComplexArray(const TArray<T> & p_real,
|
|---|
| 177 | const TArray<T> & p_imag)
|
|---|
| 178 | { ComplexMathArray<T> cma; return( cma.FillFrom(p_real, p_imag) ); }
|
|---|
| 179 |
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|---|
| 180 |
|
|---|
| 181 | } // Fin du namespace
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|---|
| 182 |
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| 183 | #endif
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