; LLVM IR from DionysiosB/CodeForces :: 0500-0599 (535C-TavasAndKarafs)

; 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"

@.str = external hidden unnamed_addr constant [15 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [3 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [6 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress norecurse uwtable
define dso_local noundef i32 @main() #0 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %2 = alloca i64, align 8
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i64, align 8
  %10 = alloca i64, align 8
  %11 = alloca i64, align 8
  %12 = alloca i64, align 8
  %13 = alloca i64, align 8
  store i32 0, ptr %1, align 4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %2) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #3
  %14 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef %2, ptr noundef %3, ptr noundef %4)
  br label %15

15:                                               ; preds = %100, %98, %0
  %16 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %17 = add nsw i64 %16, -1
  store i64 %17, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %18 = icmp ne i64 %16, 0
  br i1 %18, label %19, label %101

19:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #3
  %20 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef %5, ptr noundef %6, ptr noundef %7)
  %21 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %22 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %24 = sub nsw i64 %23, 1
  %25 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %26 = mul nsw i64 %24, %25
  %27 = add nsw i64 %22, %26
  %28 = icmp slt i64 %21, %27
  br i1 %28, label %29, label %31

29:                                               ; preds = %19
  %30 = call i32 @puts(ptr noundef @.str.1)
  store i32 2, ptr %8, align 4
  br label %98, !llvm.loop !9

31:                                               ; preds = %19
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #3
  %32 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i64 %32, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #3
  %33 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %35 = add nsw i64 %33, %34
  store i64 %35, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %11) #3
  %36 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  store i64 %36, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  br label %37

37:                                               ; preds = %73, %31
  %38 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %39 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %40 = icmp sle i64 %38, %39
  br i1 %40, label %41, label %74

41:                                               ; preds = %37
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %12) #3
  %42 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %44 = add nsw i64 %42, %43
  %45 = sdiv i64 %44, 2
  store i64 %45, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %13) #3
  %46 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %47 = mul nsw i64 2, %46
  %48 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %50 = add nsw i64 %48, %49
  %51 = sub nsw i64 %50, 2
  %52 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %53 = mul nsw i64 %51, %52
  %54 = add nsw i64 %47, %53
  %55 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %57 = sub nsw i64 %55, %56
  %58 = add nsw i64 %57, 1
  %59 = mul nsw i64 %54, %58
  %60 = sdiv i64 %59, 2
  store i64 %60, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %62 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %64 = mul nsw i64 %62, %63
  %65 = icmp sle i64 %61, %64
  br i1 %65, label %66, label %70

66:                                               ; preds = %41
  %67 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  store i64 %67, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %68 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %69 = add nsw i64 %68, 1
  store i64 %69, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %73

70:                                               ; preds = %41
  %71 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %72 = sub nsw i64 %71, 1
  store i64 %72, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %73

73:                                               ; preds = %70, %66
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %13) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %12) #3
  br label %37, !llvm.loop !11

74:                                               ; preds = %37
  %75 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %76 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %77 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %78 = add nsw i64 %76, %77
  %79 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %80 = sub nsw i64 %78, %79
  %81 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %82 = sdiv i64 %80, %81
  %83 = icmp slt i64 %75, %82
  br i1 %83, label %84, label %86

84:                                               ; preds = %74
  %85 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  br label %94

86:                                               ; preds = %74
  %87 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %88 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %89 = add nsw i64 %87, %88
  %90 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %91 = sub nsw i64 %89, %90
  %92 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %93 = sdiv i64 %91, %92
  br label %94

94:                                               ; preds = %86, %84
  %95 = phi i64 [ %85, %84 ], [ %93, %86 ]
  store i64 %95, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %96 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %97 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.2, i64 noundef %96)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %11) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #3
  store i32 0, ptr %8, align 4
  br label %98

98:                                               ; preds = %94, %29
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #3
  %99 = load i32, ptr %8, align 4
  switch i32 %99, label %103 [
    i32 0, label %100
    i32 2, label %15
  ]

100:                                              ; preds = %98
  br label %15, !llvm.loop !9

101:                                              ; preds = %15
  store i32 0, ptr %1, align 4
  store i32 1, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %2) #3
  %102 = load i32, ptr %1, align 4
  ret i32 %102

103:                                              ; preds = %98
  unreachable
}

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

declare i32 @__isoc99_scanf(ptr noundef, ...) #2

declare i32 @puts(ptr noundef) #2

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

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #2

attributes #0 = { mustprogress norecurse 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 = { "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 }

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


; 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"

@.str = external hidden unnamed_addr constant [15 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [3 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [6 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @main() local_unnamed_addr #0 {
  %1 = alloca i64, align 8
  %2 = alloca i64, align 8
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca i64, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %1) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %2) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %3) #4
  %7 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull %1, ptr noundef nonnull %2, ptr noundef nonnull %3)
  %8 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %9 = add nsw i64 %8, -1
  store i64 %9, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %.not28 = icmp eq i64 %8, 0
  br i1 %.not28, label %._crit_edge31, label %.lr.ph30

.lr.ph30:                                         ; preds = %0, %42
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %4) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %5) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %6) #4
  %10 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull %4, ptr noundef nonnull %5, ptr noundef nonnull %6)
  %11 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %12 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %13 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %14 = add nsw i64 %13, -1
  %15 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %16 = mul nsw i64 %14, %15
  %17 = add nsw i64 %16, %12
  %18 = icmp slt i64 %11, %17
  br i1 %18, label %19, label %21

19:                                               ; preds = %.lr.ph30
  %20 = call i32 @puts(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.1)
  br label %42, !llvm.loop !9

21:                                               ; preds = %.lr.ph30
  %.not2124 = icmp slt i64 %11, 0
  br i1 %.not2124, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %21
  %22 = add nsw i64 %13, %11
  %23 = shl nsw i64 %12, 1
  %24 = add i64 %13, -2
  %25 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %26 = mul nsw i64 %25, %11
  br label %27

27:                                               ; preds = %.lr.ph, %27
  %.027 = phi i64 [ %13, %.lr.ph ], [ %.1, %27 ]
  %.01526 = phi i64 [ %22, %.lr.ph ], [ %.116, %27 ]
  %.01725 = phi i64 [ %13, %.lr.ph ], [ %.118, %27 ]
  %28 = add nsw i64 %.01526, %.01725
  %29 = sdiv i64 %28, 2
  %30 = add i64 %24, %29
  %31 = mul nsw i64 %30, %15
  %32 = add nsw i64 %31, %23
  %reass.sub = sub i64 %29, %13
  %33 = add i64 %reass.sub, 1
  %34 = mul nsw i64 %32, %33
  %35 = sdiv i64 %34, 2
  %.not22 = icmp sgt i64 %35, %26
  %36 = add nsw i64 %29, 1
  %37 = add nsw i64 %29, -1
  %.118 = select i1 %.not22, i64 %.01725, i64 %36
  %.116 = select i1 %.not22, i64 %37, i64 %.01526
  %.1 = select i1 %.not22, i64 %.027, i64 %29
  %.not21 = icmp sgt i64 %.118, %.116
  br i1 %.not21, label %._crit_edge, label %27, !llvm.loop !11

._crit_edge:                                      ; preds = %27, %21
  %.0.lcssa = phi i64 [ %13, %21 ], [ %.1, %27 ]
  %38 = sub i64 %11, %12
  %39 = add i64 %38, %15
  %40 = sdiv i64 %39, %15
  %.0. = call i64 @llvm.smin.i64(i64 %.0.lcssa, i64 %40)
  %41 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.2, i64 noundef %.0.)
  br label %42

42:                                               ; preds = %._crit_edge, %19
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %6) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %5) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %4) #4
  %43 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %44 = add nsw i64 %43, -1
  store i64 %44, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i64 %43, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge31, label %.lr.ph30

._crit_edge31:                                    ; preds = %42, %0
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %3) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %2) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %1) #4
  ret i32 0
}

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

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @__isoc99_scanf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #2

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @puts(ptr nocapture noundef readonly) local_unnamed_addr #2

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

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i64 @llvm.smin.i64(i64, i64) #3

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse 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 nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { nofree 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 #3 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #4 = { 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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass