; LLVM IR from DimitrisJim/leetcode_solutions :: C/Algorithms (1103)

; 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"

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @array_until_k(i32 noundef, i32 noundef) #0

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

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i64 @sum_until_k(i32 noundef, i32 noundef) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @best_guess_k(i32 noundef, i32 noundef) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @distributeCandies(i32 noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2) #0 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i64, align 8
  %9 = alloca i64, align 8
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca ptr, align 8
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %17 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  store i32 %16, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #3
  store i64 0, ptr %8, align 8, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #3
  store i64 0, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #3
  %18 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %19 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %20 = call i32 @best_guess_k(i32 noundef %18, i32 noundef %19)
  store i32 %20, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %21

21:                                               ; preds = %26, %3
  %22 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %25 = icmp sge i64 %23, %24
  br i1 %25, label %26, label %32

26:                                               ; preds = %21
  %27 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  store i64 %27, ptr %8, align 8, !tbaa !11
  %28 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %29 = add nsw i32 %28, 1
  store i32 %29, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %31 = call i64 @sum_until_k(i32 noundef %28, i32 noundef %30)
  store i64 %31, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  br label %21, !llvm.loop !13

32:                                               ; preds = %21
  %33 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %36 = icmp eq i64 %34, %35
  br i1 %36, label %37, label %42

37:                                               ; preds = %32
  %38 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %39 = sub nsw i32 %38, 1
  %40 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %41 = call ptr @array_until_k(i32 noundef %39, i32 noundef %40)
  store ptr %41, ptr %4, align 8
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %131

42:                                               ; preds = %32
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #3
  %43 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !11
  %46 = sub nsw i64 %44, %45
  %47 = trunc i64 %46 to i32
  store i32 %47, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %49 = sub nsw i32 %48, 2
  %50 = icmp sgt i32 %49, 0
  br i1 %50, label %51, label %54

51:                                               ; preds = %42
  %52 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %53 = sub nsw i32 %52, 2
  br label %55

54:                                               ; preds = %42
  br label %55

55:                                               ; preds = %54, %51
  %56 = phi i32 [ %53, %51 ], [ 0, %54 ]
  store i32 %56, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %13) #3
  %57 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !11
  %58 = icmp eq i64 %57, 0
  br i1 %58, label %59, label %65

59:                                               ; preds = %55
  %60 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = call noalias ptr @calloc(i64 noundef %61, i64 noundef 4) #4
  store ptr %62, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  %63 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %64 = sub nsw i32 %63, 1
  store i32 %64, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %69

65:                                               ; preds = %55
  %66 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %68 = call ptr @array_until_k(i32 noundef %66, i32 noundef %67)
  store ptr %68, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  br label %69

69:                                               ; preds = %65, %59
  %70 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %71 = add nsw i32 %70, 1
  store i32 %71, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #3
  store i32 1, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  br label %72

72:                                               ; preds = %125, %69
  %73 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %74 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %75 = add nsw i32 %74, 1
  %76 = icmp slt i32 %73, %75
  br i1 %76, label %78, label %77

77:                                               ; preds = %72
  store i32 4, ptr %11, align 4
  br label %128

78:                                               ; preds = %72
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #3
  %79 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %80 = add nsw i32 %79, 1
  %81 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %82 = mul nsw i32 %80, %81
  %83 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %84 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %85 = add nsw i32 %84, 1
  %86 = mul nsw i32 %83, %85
  %87 = ashr i32 %86, 1
  %88 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %89 = mul nsw i32 %87, %88
  %90 = add nsw i32 %82, %89
  %91 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  %92 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %93 = sub nsw i32 %92, 1
  %94 = sext i32 %93 to i64
  %95 = getelementptr inbounds i32, ptr %91, i64 %94
  %96 = load i32, ptr %95, align 4, !tbaa !5
  %97 = sub nsw i32 %90, %96
  store i32 %97, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %98 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %99 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %100 = icmp sge i32 %98, %99
  br i1 %100, label %101, label %110

101:                                              ; preds = %78
  %102 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %103 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  %104 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %105 = sub nsw i32 %104, 1
  %106 = sext i32 %105 to i64
  %107 = getelementptr inbounds i32, ptr %103, i64 %106
  %108 = load i32, ptr %107, align 4, !tbaa !5
  %109 = add nsw i32 %108, %102
  store i32 %109, ptr %107, align 4, !tbaa !5
  store i32 4, ptr %11, align 4
  br label %122

110:                                              ; preds = %78
  %111 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %112 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  %113 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %114 = sub nsw i32 %113, 1
  %115 = sext i32 %114 to i64
  %116 = getelementptr inbounds i32, ptr %112, i64 %115
  %117 = load i32, ptr %116, align 4, !tbaa !5
  %118 = add nsw i32 %117, %111
  store i32 %118, ptr %116, align 4, !tbaa !5
  %119 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %120 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %121 = sub nsw i32 %120, %119
  store i32 %121, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %11, align 4
  br label %122

122:                                              ; preds = %110, %101
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #3
  %123 = load i32, ptr %11, align 4
  switch i32 %123, label %128 [
    i32 0, label %124
  ]

124:                                              ; preds = %122
  br label %125

125:                                              ; preds = %124
  %126 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %127 = add nsw i32 %126, 1
  store i32 %127, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  br label %72, !llvm.loop !15

128:                                              ; preds = %122, %77
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #3
  br label %129

129:                                              ; preds = %128
  %130 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  store ptr %130, ptr %4, align 8
  store i32 1, ptr %11, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %13) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #3
  br label %131

131:                                              ; preds = %129, %37
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #3
  %132 = load ptr, ptr %4, align 8
  ret ptr %132
}

; Function Attrs: nounwind allocsize(0,1)
declare noalias ptr @calloc(i64 noundef, i64 noundef) #2

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(0,1) "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 #3 = { nounwind }
attributes #4 = { nounwind allocsize(0,1) }

!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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"long", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}


; 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
declare dso_local ptr @array_until_k(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i64 @sum_until_k(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @best_guess_k(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @distributeCandies(i32 noundef %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef writeonly %2) local_unnamed_addr #0 {
  store i32 %1, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %4 = tail call i32 @best_guess_k(i32 noundef %0, i32 noundef %1)
  %5 = sext i32 %0 to i64
  %.not61 = icmp slt i32 %0, 0
  br i1 %.not61, label %._crit_edge.thread, label %.lr.ph

._crit_edge.thread:                               ; preds = %3
  %6 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %4, i32 2)
  br label %13

.lr.ph:                                           ; preds = %3, %.lr.ph
  %.04963 = phi i32 [ %7, %.lr.ph ], [ %4, %3 ]
  %.05162 = phi i64 [ %8, %.lr.ph ], [ 0, %3 ]
  %7 = add nsw i32 %.04963, 1
  %8 = tail call i64 @sum_until_k(i32 noundef %.04963, i32 noundef %1)
  %.not = icmp sgt i64 %8, %5
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph
  %9 = trunc i64 %.05162 to i32
  %10 = sub i32 %0, %9
  %11 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %7, i32 2)
  %12 = icmp eq i64 %.05162, 0
  br i1 %12, label %13, label %19

13:                                               ; preds = %._crit_edge.thread, %._crit_edge
  %14 = phi i32 [ %6, %._crit_edge.thread ], [ %11, %._crit_edge ]
  %15 = phi i32 [ %0, %._crit_edge.thread ], [ %10, %._crit_edge ]
  %16 = sext i32 %1 to i64
  %17 = tail call noalias ptr @calloc(i64 noundef %16, i64 noundef 4) #3
  %18 = add nsw i32 %14, -3
  br label %22

19:                                               ; preds = %._crit_edge
  %20 = add nsw i32 %11, -2
  %21 = tail call ptr @array_until_k(i32 noundef %20, i32 noundef %1)
  br label %22

22:                                               ; preds = %19, %13
  %23 = phi i32 [ %15, %13 ], [ %10, %19 ]
  %.150 = phi i32 [ %18, %13 ], [ %20, %19 ]
  %.046 = phi ptr [ %17, %13 ], [ %21, %19 ]
  %.not5565 = icmp slt i32 %1, 1
  br i1 %.not5565, label %.loopexit, label %.lr.ph69

.lr.ph69:                                         ; preds = %22
  %24 = add nsw i32 %.150, 1
  %25 = add nsw i32 %.150, 2
  %26 = mul nsw i32 %24, %25
  %27 = lshr i32 %26, 1
  %28 = mul nuw nsw i32 %27, %1
  %29 = add nuw i32 %1, 1
  %wide.trip.count = zext i32 %29 to i64
  br label %30

30:                                               ; preds = %.lr.ph69, %40
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.lr.ph69 ], [ %indvars.iv.next, %40 ]
  %.04766 = phi i32 [ %23, %.lr.ph69 ], [ %41, %40 ]
  %31 = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %.046, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  %35 = mul i32 %25, %34
  %36 = add i32 %35, %28
  %37 = sub nsw i32 %36, %33
  %.not56 = icmp slt i32 %37, %.04766
  br i1 %.not56, label %40, label %38

38:                                               ; preds = %30
  %39 = add nsw i32 %33, %.04766
  store i32 %39, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

40:                                               ; preds = %30
  store i32 %36, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %41 = sub nsw i32 %.04766, %37
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %.loopexit, label %30, !llvm.loop !11

.loopexit:                                        ; preds = %40, %22, %38
  ret ptr %.046
}

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

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smax.i32(i32, i32) #2

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,zeroed") allocsize(0,1) 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 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #3 = { nounwind allocsize(0,1) }

!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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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