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Depois de ter começado o dia a três pancadas da liderança, Yin encheu o punho de satisfação ao fazer um birdie putt no par cinco 18, registando um resultado de 67 abaixo do par, antes de esperar que as suas concorrentes terminassem em Springfield, Nova Jersey.
A japonesa Yuka Saso (66) terminou uma pancada atrás, em segundo lugar, depois de um bogey no par três do 16 ter prejudicado uma ronda final sem falhas.
Yin, que conquistou o seu primeiro título do LPGA Tour no DIO Implant LA Open no início deste ano, é apenas a segunda mulher chinesa a ganhar um Major de golfe.
"Diria que ela (Shanshan Feng) é definitivamente o objetivo que persigo", disse Yin, que tinha nove anos quando Feng venceu o Women's PGA Championship em 2012. "Ela é a pessoa que mais me inspirou."
Yin bateu em todos os green e manteve a calma durante um atraso de chuva a meio da ronda, ultrapassando os spercalços que teve no início do torneio.
"Nos últimos dois dias, a minha pancada foi perfeita. Só falhei, penso eu, seis greens em quatro dias", disse.
A jogadora festejou de forma moderada, mas emocionou-se na cerimónia de entrega dos troféus ao agradecer aos pais por a terem apoiado "desde o primeiro dia".
"Estava no tee do 18 e vi a tabela de classificação, e sei que tenho uma vantagem de uma pancada", disse Yin. "Depois do tee shot, vi a Yuka fazer um birdie incrível aqui, e sei que tenho de fazer birdie neste buraco para ganhar o campeonato. Estou contente por o ter feito."
A espanhola Carlota Ciganda fez um espantoso par de sete abaixo do par 64, com um eagle no par cinco do sétimo buraco, para terminar num empate a cinco para o terceiro lugar com a sueca Anna Nordqvist, a americana Megan Khang, a chinesa Lin Xiyu e Stephanie Meadow da Irlanda do Norte.
"Queria ser agressiva hoje (ontem). Pensei que podia ter uma ronda baixa neste campo de golfe", disse Ciganda. "Depois da chuva que tivemos, pensei que era possível e estava a tentar acertar no maior número de greens possível".
A americana Rose Zhang, uma das favoritas do país que deslumbrou no início do mês ao vencer na sua estreia como profissional no LPGA Tour, deu sequência ao seu bom momento ao terminar empatada em oitavo lugar no seu primeiro Major como profissional.
"Tem sido incrível. Senti tanto apoio e amor por parte do público", disse aos jornalistas. "É seguro dizer que é super especial, e eu absorvi tudo", acrescentou.