PHPで配列を逆順に並び替える操作は、特にデータ処理やアルゴリズムの実装において頻繁に利用されます。PHPには、この目的のために便利なarray_reverse関数が用意されています。この関数を使うことで、配列の要素を簡単に逆順に並べ替えることができ、元の配列に影響を与えずに新しい配列として取得することが可能です。本記事では、このarray_reverse関数の基本的な使い方や注意点、そして応用例について詳しく解説していきます。
`array_reverse`関数とは
array_reverse関数は、PHPで配列の要素を逆順に並び替え、新しい配列を返すための組み込み関数です。この関数は、元の配列には影響を与えず、反転した新しい配列を返すため、元のデータ構造を保持しながらデータの操作が可能です。主に、データの順序を変更したい場面や、アルゴリズムで逆順に処理する必要があるときに利用されます。
たとえば、並び替えられたリストを逆順に表示したり、配列の後ろから順に要素を処理したい場合に非常に便利です。この関数のシンプルな構造と使いやすさにより、様々なシーンで活用されています。
`array_reverse`の使い方
array_reverse関数の基本的な使い方は非常にシンプルです。関数は引数として配列を受け取り、その配列の要素を逆順に並び替えた新しい配列を返します。元の配列は変更されないため、配列の順序を保持しつつ逆順の結果を取得できます。
構文:
array_reverse(array $array, bool $preserve_keys = false): array- $array: 逆順に並び替えたい配列。
- $preserve_keys (任意):
trueに設定すると、連想配列のキーを保持したまま要素を逆順に並べます。デフォルトはfalseで、キーは再割り当てされます。
基本的な使用例:
$numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
$reversed = array_reverse($numbers);
print_r($reversed);出力:
Array
(
[0] => 5
[1] => 4
[2] => 3
[3] => 2
[4] => 1
)この例では、元の $numbers 配列が逆順に並び替えられ、結果が新しい配列として返されています。元の配列 $numbers には影響がありません。
オプションパラメータの解説
array_reverse関数には、第二引数として $preserve_keys というオプションのパラメータが存在します。このパラメータは、連想配列やインデックスを持つ配列のキーを保持するかどうかを制御します。デフォルトでは、$preserve_keys は false に設定されており、配列のキーが再割り当てされますが、true に設定することで、元のキーを保持したまま要素の順序が逆になります。
構文の詳細:
array_reverse(array $array, bool $preserve_keys = false): array- $preserve_keys = false: デフォルト設定。配列のキーは再割り当てされ、要素だけが逆順になります。
- $preserve_keys = true: 元の配列キーを保持し、要素を逆順に並べ替えます。
例1: デフォルト設定（キーを保持しない）
$associative_array = [
"a" => 1,
"b" => 2,
"c" => 3
];
$reversed = array_reverse($associative_array);
print_r($reversed);出力:
Array
(
[0] => 3
[1] => 2
[2] => 1
)この場合、キーは保持されず、値のみが逆順になります。
例2: キーを保持する場合
$associative_array = [
"a" => 1,
"b" => 2,
"c" => 3
];
$reversed_with_keys = array_reverse($associative_array, true);
print_r($reversed_with_keys);出力:
Array
(
[c] => 3
[b] => 2
[a] => 1
)この例では、$preserve_keys が true に設定されているため、元のキーを保持したまま要素が逆順になっています。連想配列やキーが重要な場合は、このオプションを活用すると便利です。
連想配列での注意点
array_reverse関数を連想配列に使用する際には、特にキーの取り扱いに注意が必要です。連想配列では、各要素に対して固有のキーが割り当てられていますが、array_reverse関数を適用した場合、キーが保持されるかどうかは第二引数で制御されます。この挙動を理解しておかないと、予期せぬ結果が得られることがあります。
デフォルトの挙動（キーを保持しない）
連想配列に対して array_reverse 関数を適用した場合、$preserve_keys がデフォルトの false であると、キーは自動的にリセットされ、新しい配列では数値インデックスが振り直されます。これにより、元のキーと値の対応が崩れてしまうことがあります。
例:
$associative_array = [
"name" => "Alice",
"age" => 25,
"country" => "Japan"
];
$reversed = array_reverse($associative_array);
print_r($reversed);出力:
Array
(
[0] => Japan
[1] => 25
[2] => Alice
)この例では、元の連想配列のキーがリセットされ、値のみが逆順で返されます。結果として、どの値がどのキーに対応していたかが失われます。
キーを保持する場合
連想配列のキーを保持したい場合、array_reverse関数の第二引数 $preserve_keys に true を指定します。これにより、キーはそのままに、値だけが逆順に並べ替えられます。
例:
$associative_array = [
"name" => "Alice",
"age" => 25,
"country" => "Japan"
];
$reversed_with_keys = array_reverse($associative_array, true);
print_r($reversed_with_keys);出力:
Array
(
[country] => Japan
[age] => 25
[name] => Alice
)この場合、キーは保持されているため、元のキーと値の対応関係が保たれたまま、逆順に配列が処理されます。
まとめ
連想配列で array_reverse を使用する際は、キーが重要なデータ構造の場合、必ず $preserve_keys を true に設定しておくことが推奨されます。そうしないと、キーが消失し、元のデータ構造が崩れる可能性があるため、意図した結果を得るためにこのパラメータを活用することが大切です。
`array_reverse`の応用例
array_reverseは、配列の要素を単に逆順に並べるだけでなく、さまざまなシナリオで役立つ便利な関数です。ここでは、実際のプロジェクトや日常のプログラミングで役立つ応用例をいくつか紹介します。
1. 最新の投稿を逆順に表示する
例えば、ブログやニュースサイトなどで、投稿データを配列で管理している場合、最新の投稿を表示するためにデータを逆順に並べ替えることができます。通常、データベースから取得されたデータは、古い順に格納されていることが多いため、これを逆順にして最新の投稿を表示できます。
例:
$posts = [
"Post 1 - Oldest",
"Post 2",
"Post 3",
"Post 4 - Newest"
];
$reversed_posts = array_reverse($posts);
foreach ($reversed_posts as $post) {
echo $post . "<br>";
}出力:
Post 4 - Newest
Post 3
Post 2
Post 1 - Oldestこのように、array_reverseを使うことで、簡単に最新の投稿から順に表示することができます。
2. ユーザーの入力履歴を逆順に表示
フォームやチャットアプリケーションなどで、ユーザーの入力履歴を表示する場合、array_reverseを使用して最新のメッセージや入力内容を上に表示することができます。
例:
$messages = [
"Hello!",
"How are you?",
"I'm fine, thank you.",
"Goodbye!"
];
$reversed_messages = array_reverse($messages);
foreach ($reversed_messages as $message) {
echo $message . "<br>";
}出力:
Goodbye!
I'm fine, thank you.
How are you?
Hello!これにより、最も最近のメッセージが最初に表示されるように、チャットアプリのような構成が作れます。
3. バブルソートのステップ表示
アルゴリズムの学習やデバッグにおいて、バブルソートのようなソートアルゴリズムの各ステップを逆順で確認したい場合に、array_reverseを利用することができます。
例:
$steps = [
[3, 2, 5, 1],
[2, 3, 1, 5],
[2, 1, 3, 5],
[1, 2, 3, 5]
];
$reversed_steps = array_reverse($steps);
foreach ($reversed_steps as $step) {
print_r($step);
echo "<br>";
}出力:
Array ( [0] => 1 [1] => 2 [2] => 3 [3] => 5 )
Array ( [0] => 2 [1] => 1 [2] => 3 [3] => 5 )
Array ( [0] => 2 [1] => 3 [2] => 1 [3] => 5 )
Array ( [0] => 3 [1] => 2 [2] => 5 [3] => 1 )このように、アルゴリズムの各ステップを逆順に表示することで、デバッグや理解を深めることができます。
4. アニメーション用のフレーム順序を逆転
アニメーションや画像のシーケンスを逆再生したい場合にも、array_reverseが活用できます。画像のフレームを配列に格納し、それを逆順に並び替えることで簡単に逆再生を実現できます。
例:
$frames = [
"frame1.png",
"frame2.png",
"frame3.png",
"frame4.png"
];
$reversed_frames = array_reverse($frames);
foreach ($reversed_frames as $frame) {
echo "<img src='$frame' alt='Frame'><br>";
}これにより、画像のフレームを逆再生するようなアニメーション効果を得ることができます。
まとめ
array_reverseは単なる逆順並び替えだけでなく、さまざまな実用的なシナリオで役立つ強力なツールです。ブログの投稿一覧、ユーザー履歴、アルゴリズムのデバッグ、さらにはアニメーションまで、幅広い場面で応用可能です。
演習問題
ここでは、array_reverseの理解を深めるために、いくつかの実践的な演習問題を用意しました。これらの問題を解くことで、array_reverse関数の使い方や応用をしっかりと身につけることができます。
問題1: 配列の逆順並び替え
以下の配列 $fruits を array_reverse 関数を使って逆順に並べ替えてください。
$fruits = ["apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry"];解答例:
$reversed_fruits = array_reverse($fruits);
print_r($reversed_fruits);出力:
Array
(
[0] => elderberry
[1] => date
[2] => cherry
[3] => banana
[4] => apple
)問題2: キーを保持した連想配列の逆順並び替え
次の連想配列 $person を array_reverse 関数を使って、キーを保持しながら逆順に並べ替えてください。
$person = [
"name" => "John",
"age" => 30,
"city" => "New York",
"occupation" => "Engineer"
];解答例:
$reversed_person = array_reverse($person, true);
print_r($reversed_person);出力:
Array
(
[occupation] => Engineer
[city] => New York
[age] => 30
[name] => John
)問題3: 配列の数字を降順に並べ替えた後に逆順に戻す
以下の数字配列 $numbers を降順に並べ替えた後、array_reverse を使って元の順序に戻してください。
$numbers = [5, 2, 9, 1, 7];解答例:
rsort($numbers); // 配列を降順に並べ替える
print_r($numbers);
$original_order = array_reverse($numbers); // 元の順序に戻す
print_r($original_order);出力:
Array
(
[0] => 9
[1] => 7
[2] => 5
[3] => 2
[4] => 1
)
Array
(
[0] => 1
[1] => 2
[2] => 5
[3] => 7
[4] => 9
)問題4: 最新のメッセージを逆順で表示
チャットアプリケーションを作っていると仮定して、以下のメッセージ履歴を逆順にして、最新のメッセージから表示してください。
$messages = [
"Hello!",
"How are you?",
"I'm doing well, thanks!",
"What about you?"
];解答例:
$reversed_messages = array_reverse($messages);
foreach ($reversed_messages as $message) {
echo $message . "<br>";
}出力:
What about you?
I'm doing well, thanks!
How are you?
Hello!問題5: 連想配列を逆順にしつつキーを再割り当て
次の連想配列を逆順に並べ替え、キーは再割り当てしてください（array_reverse のデフォルト挙動）。
$books = [
"a" => "1984",
"b" => "Brave New World",
"c" => "Fahrenheit 451",
"d" => "The Catcher in the Rye"
];解答例:
$reversed_books = array_reverse($books);
print_r($reversed_books);出力:
Array
(
[0] => The Catcher in the Rye
[1] => Fahrenheit 451
[2] => Brave New World
[3] => 1984
)まとめ
これらの演習問題を通じて、array_reverseの基本的な使い方から応用までを実践することができました。これにより、単なる逆順操作だけでなく、キーの保持や配列の再割り当てといった様々な場面での利用方法を身につけることができたはずです。ぜひ日常のプログラミングでも活用してみてください。
エラーやトラブルシューティング
array_reverse関数はシンプルで使いやすい関数ですが、特定の状況で予期しない結果やエラーに遭遇することがあります。ここでは、array_reverse関数を使用する際に考えられるエラーや問題点と、その対処方法を解説します。
1. 連想配列のキーがリセットされる
問題:
連想配列に対して array_reverse を使用すると、キーがリセットされてしまうことがあります。特に、キーを保持したい場合に、デフォルトの動作ではキーが数値インデックスに置き換わるため、データ構造が崩れてしまいます。
例:
$person = [
"name" => "Alice",
"age" => 30,
"city" => "Tokyo"
];
$reversed = array_reverse($person);
print_r($reversed);出力:
Array
(
[0] => Tokyo
[1] => 30
[2] => Alice
)原因と対処法:
この問題は、array_reverseの第二引数 $preserve_keys がデフォルトで false になっているためです。キーを保持する場合は、第二引数を true に設定してください。
修正例:
$reversed_with_keys = array_reverse($person, true);
print_r($reversed_with_keys);出力:
Array
(
[city] => Tokyo
[age] => 30
[name] => Alice
)2. 多次元配列の逆順操作が期待通りに動作しない
問題:
多次元配列に array_reverse を適用した場合、配列の最上位レベルのみが逆順になります。ネストされた配列は逆順にされません。
例:
$matrix = [
[1, 2, 3],
[4, 5, 6],
[7, 8, 9]
];
$reversed_matrix = array_reverse($matrix);
print_r($reversed_matrix);出力:
Array
(
[0] => Array ( [0] => 7 [1] => 8 [2] => 9 )
[1] => Array ( [0] => 4 [1] => 5 [2] => 6 )
[2] => Array ( [0] => 1 [1] => 2 [2] => 3 )
)ここで、内部の配列 [7, 8, 9] などはそのままですが、最上位の配列のみが逆順になっています。
対処法:
ネストされた配列の要素もすべて逆順にしたい場合は、array_map関数を組み合わせて、各要素に対して array_reverse を再帰的に適用する方法が有効です。
修正例:
$reversed_full_matrix = array_reverse(array_map('array_reverse', $matrix));
print_r($reversed_full_matrix);出力:
Array
(
[0] => Array ( [0] => 9 [1] => 8 [2] => 7 )
[1] => Array ( [0] => 6 [1] => 5 [2] => 4 )
[2] => Array ( [0] => 3 [1] => 2 [2] => 1 )
)3. 巨大な配列に対するパフォーマンスの低下
問題:
非常に大きな配列（数万、数十万要素）に対して array_reverse を使用すると、パフォーマンスが低下する可能性があります。特に、メモリ使用量の増加が問題になる場合があります。
対処法:array_reverse 関数自体は非常に効率的ですが、メモリ消費を気にする場合は、元の配列を逆順に並べ替えた後、メモリ効率を改善するために元の配列を削除するか、必要最小限の部分のみを操作するなどの工夫が必要です。また、巨大なデータセットを扱う場合は、直接ファイルやデータベースで処理を行い、メモリへの読み込みを最小限に抑えることも一つの対策です。
例:
$large_array = range(1, 1000000); // 100万個の要素を持つ配列
$reversed_array = array_reverse($large_array);
// 元の配列を削除してメモリ使用量を削減
unset($large_array);4. 無効な引数に対する警告
問題:array_reverse は配列を引数に取る必要がありますが、もし配列以外の型（文字列や整数）を渡すと、PHPは警告を発します。
例:
$not_an_array = "Hello, World!";
$reversed = array_reverse($not_an_array); // 配列ではない引数出力:
Warning: array_reverse() expects parameter 1 to be array, string given対処法:
引数が配列であることを事前に確認するため、is_array関数を使用してエラーを防ぐことができます。
修正例:
if (is_array($not_an_array)) {
$reversed = array_reverse($not_an_array);
} else {
echo "入力が配列ではありません。";
}まとめ
array_reverse 関数はシンプルかつ強力ですが、連想配列でのキーの扱いや多次元配列への適用方法、大規模データに対するパフォーマンスなど、注意すべきポイントがあります。これらの問題を理解し、適切に対処することで、スムーズにarray_reverseを利用できるようになります。
他の関連関数との比較
array_reverseは配列を逆順に並べるために便利な関数ですが、PHPには他にも配列を操作するためのさまざまな関数があります。それぞれの関数は異なる用途や特性を持っており、array_reverseと組み合わせることで、より柔軟な配列操作が可能になります。ここでは、array_reverseと関連する他の配列操作関数との違いと使い分けについて解説します。
1. `sort` 関数との比較
sort 関数は配列の要素を昇順に並べ替えるための関数です。一方、array_reverseは配列の要素の順序をそのまま反転するため、目的が異なります。
使い方の例:
$numbers = [5, 3, 9, 1, 4];
sort($numbers); // 昇順にソート
print_r($numbers);出力:
Array
(
[0] => 1
[1] => 3
[2] => 4
[3] => 5
[4] => 9
)sort は配列を数値順（またはアルファベット順）に並べますが、array_reverse は現在の順序を逆にするだけです。たとえば、元々の配列が昇順でソートされていない場合、array_reverse を使っても順序は無秩序のまま反転されます。
比較のポイント:
sort: 昇順または降順に並べ替えを行う。array_reverse: 現在の要素順序をそのまま逆にする。
2. `rsort` 関数との比較
rsort は配列を降順にソートする関数です。array_reverse との違いは、rsort は値を降順に並べ替え、array_reverse は配列の元の順序を単に逆にするだけである点です。
使い方の例:
$numbers = [5, 3, 9, 1, 4];
rsort($numbers); // 降順にソート
print_r($numbers);出力:
Array
(
[0] => 9
[1] => 5
[2] => 4
[3] => 3
[4] => 1
)rsort は大きい値から順に並び替えるため、数値やアルファベットの逆順にソートされますが、array_reverse は単に元の順序を反転させるため、並び替えの基準はありません。
比較のポイント:
rsort: 数値やアルファベット順に降順でソート。array_reverse: 元の配列の順序をそのまま反転。
3. `array_flip` 関数との比較
array_flip は、配列のキーと値を入れ替える関数です。array_reverseとは機能が大きく異なり、キーと値の関係性を変更したいときに使用します。array_flip は連想配列で特に役立ちます。
使い方の例:
$assoc_array = [
"name" => "Alice",
"city" => "Tokyo"
];
$flipped_array = array_flip($assoc_array);
print_r($flipped_array);出力:
Array
(
[Alice] => name
[Tokyo] => city
)このように、array_flip はキーと値を反転しますが、array_reverse は配列の順序のみを逆にします。
比較のポイント:
array_flip: キーと値を入れ替える。array_reverse: 配列の要素順序を逆にする。
4. `array_slice` 関数との比較
array_slice は配列の一部を切り取るために使われる関数で、指定した範囲の要素だけを取得します。array_reverse とは異なり、配列全体を逆順にするのではなく、一部の要素のみを操作します。
使い方の例:
$numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
$sliced_array = array_slice($numbers, 1, 3);
print_r($sliced_array);出力:
Array
(
[0] => 2
[1] => 3
[2] => 4
)array_slice は配列の一部分を取得するため、順序を変更する目的で使用されることはありません。
比較のポイント:
array_slice: 配列の一部を切り取る。array_reverse: 配列全体の順序を逆にする。
5. `usort` 関数との比較
usort 関数は、ユーザー定義の比較関数を用いて配列をソートすることができます。array_reverseとは異なり、カスタマイズされた順序で配列を並び替えたい場合に使用します。
使い方の例:
$numbers = [3, 1, 4, 1, 5, 9];
usort($numbers, function($a, $b) {
return $b - $a; // 大きい順にソート
});
print_r($numbers);出力:
Array
(
[0] => 9
[1] => 5
[2] => 4
[3] => 3
[4] => 1
[5] => 1
)usort ではカスタムロジックを使ってソートできるため、特定の条件に基づいて順序を操作できます。
比較のポイント:
usort: ユーザー定義関数でカスタムソート。array_reverse: 配列の順序をそのまま反転するだけ。
まとめ
array_reverseは単に配列の要素順を反転させる便利なツールですが、他の配列操作関数と比較すると、その用途は非常に限定的です。sortやrsortはソートを目的とし、array_flipやusortは異なる操作を行います。これらの関数を適切に使い分けることで、配列操作における多様なニーズに対応できるようになります。
パフォーマンスの考慮点
array_reverse関数は非常に便利ですが、特に大規模な配列に対して使用する場合、パフォーマンスに関するいくつかの考慮が必要です。データ量が増加すると、配列の処理時間やメモリ消費が増えるため、適切な設計や対策を行うことで効率を改善できます。ここでは、パフォーマンスに関連する重要なポイントを解説します。
1. 配列サイズとメモリ使用量
PHPの配列は動的にサイズが決定されるため、要素が多くなるほどメモリの使用量が増加します。array_reverseは元の配列を保持しながら、要素を逆順にした新しい配列を作成します。そのため、元の配列と同じサイズの新しい配列をメモリ上に作成する必要があります。
例えば、100万件のデータを持つ配列を逆順にすると、100万件分の新しい配列をメモリ上に作成します。これが原因でメモリ不足に陥ることもあります。
対処法:
- 不要になった配列は
unsetでメモリを解放する。 - 必要最小限のデータのみを配列に格納するよう設計する。
例:
$large_array = range(1, 1000000); // 100万件の要素を持つ配列
$reversed_array = array_reverse($large_array);
// 元の配列をメモリから解放
unset($large_array);unsetによって、元の配列はメモリから削除され、メモリ使用量を減らすことができます。
2. 時間計算量
array_reverseの時間計算量はO(n)です。これは、配列内の全要素を順番に読み込み、新しい配列にコピーするためです。配列の要素数が増えると、それに応じて処理時間も増加します。したがって、特に大量のデータを扱う場合は、無駄なarray_reverseの呼び出しを避けることが重要です。
例:
100万件の配列に対してarray_reverseを何度も呼び出すと、パフォーマンスに大きな影響が出ます。
$numbers = range(1, 1000000);
// 複数回のarray_reverseを避ける
$reversed_once = array_reverse($numbers);
// 不必要に繰り返し呼び出さない
for ($i = 0; $i < 10; $i++) {
// 重複した処理を防ぐ
// $reversed_once = array_reverse($reversed_once); // 非効率な方法
}3. ストリーム処理の検討
大規模データを扱う際には、全データを一度にメモリに読み込むのではなく、ストリーム処理を活用して逐次的にデータを処理することで、メモリ使用量を大幅に抑えることができます。例えば、データベースやファイルから一部ずつデータを読み込み、逆順に処理する方法があります。
例: ファイルから行を読み込んで逆順に表示
$lines = file('large_file.txt'); // ファイルの各行を配列として読み込む
$reversed_lines = array_reverse($lines); // 行を逆順に並べ替え
foreach ($reversed_lines as $line) {
echo $line;
}この方法だと、大規模なファイルをすべてメモリに読み込んでから処理するため、パフォーマンスに影響が出ます。より効率的に処理するには、ストリーム処理を用いて一部ずつデータを処理することが有効です。
4. 連想配列でのパフォーマンス
連想配列に対してarray_reverseを使用する場合も、基本的にキーが保持されるため、要素数に応じたメモリ消費が増えます。特に大きな連想配列でキーを保持しつつ逆順に並べ替える場合には、メモリと処理時間が余計にかかる可能性があります。
例:
$associative_array = [
"user1" => "Alice",
"user2" => "Bob",
"user3" => "Charlie",
// ... もっと多くのデータ
];
$reversed_with_keys = array_reverse($associative_array, true);キーを保持するオプションを有効にしている場合、メモリ上での操作が増えるため、連想配列が大きい場合はパフォーマンスに影響します。
5. 再帰的な処理とパフォーマンス
多次元配列に対してarray_reverseを適用する場合は、再帰的な処理が必要です。再帰的な処理はパフォーマンスに負荷がかかる可能性があるため、大きな多次元配列に対しては注意が必要です。
例:
function reverse_multidimensional_array($array) {
return array_reverse(array_map('reverse_multidimensional_array', $array));
}
$nested_array = [
[1, 2, 3],
[4, 5, 6],
[7, 8, 9]
];
$reversed_nested = reverse_multidimensional_array($nested_array);
print_r($reversed_nested);再帰的に処理するため、ネストが深い配列ではパフォーマンスに影響が出ることがあります。配列の階層が深いほど処理時間が長くなるため、必要に応じて再帰的な処理を見直すことが推奨されます。
まとめ
array_reverse関数はシンプルで使いやすいものの、大規模な配列や多次元配列、メモリ使用量が重要な場合にはパフォーマンスの問題が発生する可能性があります。処理するデータ量が増加する場合は、メモリ管理や効率的な配列処理を意識し、ストリーム処理やメモリの解放を適切に行うことで、パフォーマンスの向上を図ることができます。
まとめ
本記事では、PHPのarray_reverse関数を使用して配列を逆順に並べ替える方法や、その応用、さらには関連する関数との比較やパフォーマンスの考慮点について解説しました。array_reverseは、配列の順序を簡単に反転させる便利なツールですが、大規模なデータや多次元配列ではメモリや処理時間に影響を与える可能性があるため、適切な使い方が求められます。配列操作の効率を高めるために、他の関数と組み合わせたり、パフォーマンスを意識して最適な設計を心掛けましょう。
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