; LLVM IR from DimitrisJim/leetcode_solutions :: C/Algorithms (897)

; Unoptimized IR (clang -disable-llvm-passes):
target datalayout = "e-m:e-p270:32:32-p271:32:32-p272:64:64-i64:64-i128:128-f80:128-n8:16:32:64-S128"
target triple = "x86_64-unknown-linux-gnu"

%struct.TreeNode = type { i32, ptr, ptr }

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @increasingBST(ptr noundef %0) #0 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca ptr, align 8
  store ptr %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #5
  store i32 6, ptr %3, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #5
  store i32 20, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #5
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #5
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #5
  %11 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !9
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = mul i64 %12, 8
  %14 = call noalias ptr @malloc(i64 noundef %13) #6
  store ptr %14, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #5
  %15 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = mul i64 %16, 8
  %18 = call noalias ptr @malloc(i64 noundef %17) #6
  store ptr %18, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %19

19:                                               ; preds = %88, %1
  %20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp ne i32 %20, 0
  br i1 %21, label %25, label %22

22:                                               ; preds = %19
  %23 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %24 = icmp ne ptr %23, null
  br label %25

25:                                               ; preds = %22, %19
  %26 = phi i1 [ true, %19 ], [ %24, %22 ]
  br i1 %26, label %27, label %89

27:                                               ; preds = %25
  %28 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %29 = icmp ne ptr %28, null
  br i1 %29, label %30, label %55

30:                                               ; preds = %27
  %31 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %32 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !9
  %33 = sub nsw i32 %32, 1
  %34 = icmp eq i32 %31, %33
  br i1 %34, label %35, label %45

35:                                               ; preds = %30
  %36 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !9
  %37 = sitofp i32 %36 to double
  %38 = fmul double %37, 1.500000e+00
  %39 = fptosi double %38 to i32
  store i32 %39, ptr %3, align 4, !tbaa !9
  %40 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !9
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = mul i64 %42, 8
  %44 = call ptr @realloc(ptr noundef %40, i64 noundef %43) #7
  store ptr %44, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %45

45:                                               ; preds = %35, %30
  %46 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %47 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %49 = add nsw i32 %48, 1
  store i32 %49, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %48 to i64
  %51 = getelementptr inbounds ptr, ptr %47, i64 %50
  store ptr %46, ptr %51, align 8, !tbaa !5
  %52 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %53 = getelementptr inbounds %struct.TreeNode, ptr %52, i32 0, i32 1
  %54 = load ptr, ptr %53, align 8, !tbaa !11
  store ptr %54, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %88

55:                                               ; preds = %27
  %56 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %58 = add nsw i32 %57, -1
  store i32 %58, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds ptr, ptr %56, i64 %59
  %61 = load ptr, ptr %60, align 8, !tbaa !5
  store ptr %61, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %62 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %63 = getelementptr inbounds %struct.TreeNode, ptr %62, i32 0, i32 1
  store ptr null, ptr %63, align 8, !tbaa !11
  %64 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %65 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %66 = sub nsw i32 %65, 1
  %67 = icmp eq i32 %64, %66
  br i1 %67, label %68, label %78

68:                                               ; preds = %55
  %69 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %70 = sitofp i32 %69 to double
  %71 = fmul double %70, 1.500000e+00
  %72 = fptosi double %71 to i32
  store i32 %72, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %73 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %74 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = mul i64 %75, 8
  %77 = call ptr @realloc(ptr noundef %73, i64 noundef %76) #7
  store ptr %77, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %78

78:                                               ; preds = %68, %55
  %79 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %80 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %81 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %82 = add nsw i32 %81, 1
  store i32 %82, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %83 = sext i32 %81 to i64
  %84 = getelementptr inbounds ptr, ptr %80, i64 %83
  store ptr %79, ptr %84, align 8, !tbaa !5
  %85 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %86 = getelementptr inbounds %struct.TreeNode, ptr %85, i32 0, i32 2
  %87 = load ptr, ptr %86, align 8, !tbaa !13
  store ptr %87, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %88

88:                                               ; preds = %78, %45
  br label %19, !llvm.loop !14

89:                                               ; preds = %25
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #5
  %90 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %91 = sub nsw i32 %90, 1
  store i32 %91, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %92

92:                                               ; preds = %109, %89
  %93 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %94 = icmp sgt i32 %93, 0
  br i1 %94, label %96, label %95

95:                                               ; preds = %92
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #5
  br label %112

96:                                               ; preds = %92
  %97 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %98 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %99 = sext i32 %98 to i64
  %100 = getelementptr inbounds ptr, ptr %97, i64 %99
  %101 = load ptr, ptr %100, align 8, !tbaa !5
  %102 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %103 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %104 = sub nsw i32 %103, 1
  %105 = sext i32 %104 to i64
  %106 = getelementptr inbounds ptr, ptr %102, i64 %105
  %107 = load ptr, ptr %106, align 8, !tbaa !5
  %108 = getelementptr inbounds %struct.TreeNode, ptr %107, i32 0, i32 2
  store ptr %101, ptr %108, align 8, !tbaa !13
  br label %109

109:                                              ; preds = %96
  %110 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %111 = add nsw i32 %110, -1
  store i32 %111, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %92, !llvm.loop !16

112:                                              ; preds = %95
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #5
  %113 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %114 = getelementptr inbounds ptr, ptr %113, i64 0
  %115 = load ptr, ptr %114, align 8, !tbaa !5
  store ptr %115, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %116 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @free(ptr noundef %116) #5
  %117 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @free(ptr noundef %117) #5
  %118 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #5
  ret ptr %118
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: nounwind allocsize(0)
declare noalias ptr @malloc(i64 noundef) #2

; Function Attrs: nounwind allocsize(1)
declare ptr @realloc(ptr noundef, i64 noundef) #3

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: nounwind
declare void @free(ptr noundef) #4

attributes #0 = { nounwind uwtable "min-legal-vector-width"="0" "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { nounwind allocsize(0) "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }
attributes #3 = { nounwind allocsize(1) "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }
attributes #4 = { nounwind "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }
attributes #5 = { nounwind }
attributes #6 = { nounwind allocsize(0) }
attributes #7 = { nounwind allocsize(1) }

!llvm.module.flags = !{!0, !1, !2, !3}
!llvm.ident = !{!4}

!0 = !{i32 1, !"wchar_size", i32 4}
!1 = !{i32 8, !"PIC Level", i32 2}
!2 = !{i32 7, !"PIE Level", i32 2}
!3 = !{i32 7, !"uwtable", i32 2}
!4 = !{!"clang version 19.1.0 (git@github.com:llvm/llvm-project.git a4bf6cd7cfb1a1421ba92bca9d017b49936c55e4)"}
!5 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !6, i64 8}
!12 = !{!"TreeNode", !10, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16}
!13 = !{!12, !6, i64 16}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = distinct !{!16, !15}


; Optimized IR (opt -passes='default<O3>'):
target datalayout = "e-m:e-p270:32:32-p271:32:32-p272:64:64-i64:64-i128:128-f80:128-n8:16:32:64-S128"
target triple = "x86_64-unknown-linux-gnu"

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @increasingBST(ptr noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = tail call noalias dereferenceable_or_null(48) ptr @malloc(i64 noundef 48) #4
  %3 = tail call noalias dereferenceable_or_null(160) ptr @malloc(i64 noundef 160) #4
  %.not = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.preheader:                                       ; preds = %42
  %4 = icmp sgt i32 %.143, 1
  br i1 %4, label %.lr.ph62.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph62.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %5 = zext nneg i32 %.143 to i64
  br label %.lr.ph62

.lr.ph:                                           ; preds = %1, %42
  %6 = phi i1 [ %44, %42 ], [ true, %1 ]
  %.058 = phi ptr [ %.1, %42 ], [ %0, %1 ]
  %.03757 = phi ptr [ %.2, %42 ], [ %3, %1 ]
  %.03956 = phi ptr [ %.241, %42 ], [ %2, %1 ]
  %.04255 = phi i32 [ %.143, %42 ], [ 0, %1 ]
  %.04454 = phi i32 [ %.145, %42 ], [ 0, %1 ]
  %.04653 = phi i32 [ %.248, %42 ], [ 20, %1 ]
  %.04952 = phi i32 [ %.251, %42 ], [ 6, %1 ]
  br i1 %6, label %7, label %22

7:                                                ; preds = %.lr.ph
  %8 = add nsw i32 %.04952, -1
  %9 = icmp eq i32 %.04454, %8
  br i1 %9, label %10, label %17

10:                                               ; preds = %7
  %11 = sitofp i32 %.04952 to double
  %12 = fmul double %11, 1.500000e+00
  %13 = fptosi double %12 to i32
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = shl nsw i64 %14, 3
  %16 = tail call ptr @realloc(ptr noundef %.03956, i64 noundef %15) #5
  br label %17

17:                                               ; preds = %10, %7
  %.150 = phi i32 [ %13, %10 ], [ %.04952, %7 ]
  %.140 = phi ptr [ %16, %10 ], [ %.03956, %7 ]
  %18 = add nsw i32 %.04454, 1
  %19 = sext i32 %.04454 to i64
  %20 = getelementptr inbounds ptr, ptr %.140, i64 %19
  store ptr %.058, ptr %20, align 8, !tbaa !5
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %.058, i64 8
  br label %42

22:                                               ; preds = %.lr.ph
  %23 = add nsw i32 %.04454, -1
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds ptr, ptr %.03956, i64 %24
  %26 = load ptr, ptr %25, align 8, !tbaa !5
  %27 = getelementptr inbounds i8, ptr %26, i64 8
  store ptr null, ptr %27, align 8, !tbaa !9
  %28 = add nsw i32 %.04653, -1
  %29 = icmp eq i32 %.04255, %28
  br i1 %29, label %30, label %37

30:                                               ; preds = %22
  %31 = sitofp i32 %.04653 to double
  %32 = fmul double %31, 1.500000e+00
  %33 = fptosi double %32 to i32
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = shl nsw i64 %34, 3
  %36 = tail call ptr @realloc(ptr noundef %.03757, i64 noundef %35) #5
  br label %37

37:                                               ; preds = %30, %22
  %.147 = phi i32 [ %33, %30 ], [ %.04653, %22 ]
  %.138 = phi ptr [ %36, %30 ], [ %.03757, %22 ]
  %38 = add nsw i32 %.04255, 1
  %39 = sext i32 %.04255 to i64
  %40 = getelementptr inbounds ptr, ptr %.138, i64 %39
  store ptr %26, ptr %40, align 8, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds i8, ptr %26, i64 16
  br label %42

42:                                               ; preds = %37, %17
  %.251 = phi i32 [ %.150, %17 ], [ %.04952, %37 ]
  %.248 = phi i32 [ %.04653, %17 ], [ %.147, %37 ]
  %.145 = phi i32 [ %18, %17 ], [ %23, %37 ]
  %.143 = phi i32 [ %.04255, %17 ], [ %38, %37 ]
  %.241 = phi ptr [ %.140, %17 ], [ %.03956, %37 ]
  %.2 = phi ptr [ %.03757, %17 ], [ %.138, %37 ]
  %.1.in = phi ptr [ %21, %17 ], [ %41, %37 ]
  %.1 = load ptr, ptr %.1.in, align 8, !tbaa !5
  %43 = icmp ne i32 %.145, 0
  %44 = icmp ne ptr %.1, null
  %45 = select i1 %43, i1 true, i1 %44
  br i1 %45, label %.lr.ph, label %.preheader, !llvm.loop !12

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph62, %1, %.preheader
  %.037.lcssa68 = phi ptr [ %.2, %.preheader ], [ %3, %1 ], [ %.2, %.lr.ph62 ]
  %.039.lcssa67 = phi ptr [ %.241, %.preheader ], [ %2, %1 ], [ %.241, %.lr.ph62 ]
  %46 = load ptr, ptr %.037.lcssa68, align 8, !tbaa !5
  tail call void @free(ptr noundef %.037.lcssa68) #6
  tail call void @free(ptr noundef %.039.lcssa67) #6
  ret ptr %46

.lr.ph62:                                         ; preds = %.lr.ph62.preheader, %.lr.ph62
  %indvars.iv = phi i64 [ %5, %.lr.ph62.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.lr.ph62 ]
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %47 = getelementptr inbounds ptr, ptr %.2, i64 %indvars.iv.next
  %48 = load ptr, ptr %47, align 8, !tbaa !5
  %49 = add nsw i64 %indvars.iv, -2
  %50 = getelementptr inbounds ptr, ptr %.2, i64 %49
  %51 = load ptr, ptr %50, align 8, !tbaa !5
  %52 = getelementptr inbounds i8, ptr %51, i64 16
  store ptr %48, ptr %52, align 8, !tbaa !14
  %53 = icmp ugt i64 %indvars.iv, 2
  br i1 %53, label %.lr.ph62, label %._crit_edge, !llvm.loop !15
}

; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite)
declare noalias noundef ptr @malloc(i64 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: mustprogress nounwind willreturn allockind("realloc") allocsize(1) memory(argmem: readwrite, inaccessiblemem: readwrite)
declare noalias noundef ptr @realloc(ptr allocptr nocapture noundef, i64 noundef) local_unnamed_addr #2

; Function Attrs: mustprogress nounwind willreturn allockind("free") memory(argmem: readwrite, inaccessiblemem: readwrite)
declare void @free(ptr allocptr nocapture noundef) local_unnamed_addr #3

attributes #0 = { nounwind uwtable "min-legal-vector-width"="0" "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }
attributes #1 = { mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite) "alloc-family"="malloc" "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }
attributes #2 = { mustprogress nounwind willreturn allockind("realloc") allocsize(1) memory(argmem: readwrite, inaccessiblemem: readwrite) "alloc-family"="malloc" "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }
attributes #3 = { mustprogress nounwind willreturn allockind("free") memory(argmem: readwrite, inaccessiblemem: readwrite) "alloc-family"="malloc" "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }
attributes #4 = { nounwind allocsize(0) }
attributes #5 = { nounwind allocsize(1) }
attributes #6 = { nounwind }

!llvm.module.flags = !{!0, !1, !2, !3}
!llvm.ident = !{!4}

!0 = !{i32 1, !"wchar_size", i32 4}
!1 = !{i32 8, !"PIC Level", i32 2}
!2 = !{i32 7, !"PIE Level", i32 2}
!3 = !{i32 7, !"uwtable", i32 2}
!4 = !{!"clang version 19.1.0 (git@github.com:llvm/llvm-project.git a4bf6cd7cfb1a1421ba92bca9d017b49936c55e4)"}
!5 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !6, i64 8}
!10 = !{!"TreeNode", !11, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = !{!10, !6, i64 16}
!15 = distinct !{!15, !13}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass