; LLVM IR from DionysiosB/CodeForces :: 1838B-MinimizePermutationSubarrays (main)

; 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 [4 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [9 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 i64, align 8
  %9 = alloca i64, align 8
  %10 = alloca i64, align 8
  store i32 0, ptr %1, align 4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %2) #3
  %11 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef %2)
  br label %12

12:                                               ; preds = %109, %0
  %13 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %14 = add nsw i64 %13, -1
  store i64 %14, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %15 = icmp ne i64 %13, 0
  br i1 %15, label %16, label %113

16:                                               ; preds = %12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #3
  %17 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef %3)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #3
  store i64 0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #3
  store i64 0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #3
  store i64 0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #3
  store i64 0, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %18

18:                                               ; preds = %43, %16
  %19 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %20 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %21 = icmp slt i64 %19, %20
  br i1 %21, label %23, label %22

22:                                               ; preds = %18
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #3
  br label %46

23:                                               ; preds = %18
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #3
  %24 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef %8)
  %25 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %26 = icmp eq i64 %25, 1
  br i1 %26, label %27, label %29

27:                                               ; preds = %23
  %28 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i64 %28, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %42

29:                                               ; preds = %23
  %30 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %31 = icmp eq i64 %30, 2
  br i1 %31, label %32, label %34

32:                                               ; preds = %29
  %33 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i64 %33, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %41

34:                                               ; preds = %29
  %35 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %36 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %37 = icmp eq i64 %35, %36
  br i1 %37, label %38, label %40

38:                                               ; preds = %34
  %39 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i64 %39, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %40

40:                                               ; preds = %38, %34
  br label %41

41:                                               ; preds = %40, %32
  br label %42

42:                                               ; preds = %41, %27
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #3
  br label %43

43:                                               ; preds = %42
  %44 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %45 = add nsw i64 %44, 1
  store i64 %45, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %18, !llvm.loop !9

46:                                               ; preds = %22
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #3
  store i64 1, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #3
  store i64 1, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %48 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %49 = icmp slt i64 %47, %48
  br i1 %49, label %50, label %61

50:                                               ; preds = %46
  %51 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %53 = icmp slt i64 %51, %52
  br i1 %53, label %54, label %61

54:                                               ; preds = %50
  %55 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %57 = add nsw i64 %56, %55
  store i64 %57, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %59 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %60 = add nsw i64 %59, %58
  store i64 %60, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %109

61:                                               ; preds = %50, %46
  %62 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %64 = icmp slt i64 %62, %63
  br i1 %64, label %65, label %76

65:                                               ; preds = %61
  %66 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %67 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %68 = icmp slt i64 %66, %67
  br i1 %68, label %69, label %76

69:                                               ; preds = %65
  %70 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %71 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %72 = add nsw i64 %71, %70
  store i64 %72, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %74 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %75 = add nsw i64 %74, %73
  store i64 %75, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %108

76:                                               ; preds = %65, %61
  %77 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %78 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %79 = icmp slt i64 %77, %78
  br i1 %79, label %80, label %91

80:                                               ; preds = %76
  %81 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %82 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %83 = icmp slt i64 %81, %82
  br i1 %83, label %84, label %91

84:                                               ; preds = %80
  %85 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %86 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %87 = add nsw i64 %86, %85
  store i64 %87, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %88 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %89 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %90 = add nsw i64 %89, %88
  store i64 %90, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %107

91:                                               ; preds = %80, %76
  %92 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %93 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %94 = icmp slt i64 %92, %93
  br i1 %94, label %95, label %106

95:                                               ; preds = %91
  %96 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %97 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %98 = icmp slt i64 %96, %97
  br i1 %98, label %99, label %106

99:                                               ; preds = %95
  %100 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %101 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %102 = add nsw i64 %101, %100
  store i64 %102, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %103 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %104 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %105 = add nsw i64 %104, %103
  store i64 %105, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %106

106:                                              ; preds = %99, %95, %91
  br label %107

107:                                              ; preds = %106, %84
  br label %108

108:                                              ; preds = %107, %69
  br label %109

109:                                              ; preds = %108, %54
  %110 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %111 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %112 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.1, i64 noundef %110, i64 noundef %111)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #3
  br label %12, !llvm.loop !11

113:                                              ; preds = %12
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %2) #3
  %114 = load i32, ptr %1, align 4
  ret i32 %114
}

; 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

; 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", !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 [4 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [9 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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %1) #3
  %4 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull %1)
  %5 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %6 = add nsw i64 %5, -1
  store i64 %6, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %.not62 = icmp eq i64 %5, 0
  br i1 %.not62, label %._crit_edge65, label %.lr.ph64

.lr.ph64:                                         ; preds = %0, %.thread87
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %2) #3
  %7 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull %2)
  %8 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %9 = icmp sgt i64 %8, 0
  br i1 %9, label %.lr.ph, label %.thread87

._crit_edge:                                      ; preds = %18
  %10 = icmp slt i64 %.146, %.144
  %11 = icmp slt i64 %.144, %.1
  %or.cond = select i1 %10, i1 %11, i1 false
  br i1 %or.cond, label %22, label %25

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph64, %18
  %.04159 = phi i64 [ %19, %18 ], [ 0, %.lr.ph64 ]
  %.04258 = phi i64 [ %.1, %18 ], [ 0, %.lr.ph64 ]
  %.04357 = phi i64 [ %.144, %18 ], [ 0, %.lr.ph64 ]
  %.04556 = phi i64 [ %.146, %18 ], [ 0, %.lr.ph64 ]
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %3) #3
  %12 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull %3)
  %13 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  switch i64 %13, label %15 [
    i64 1, label %18
    i64 2, label %14
  ]

14:                                               ; preds = %.lr.ph
  br label %18

15:                                               ; preds = %.lr.ph
  %16 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %17 = icmp eq i64 %13, %16
  %spec.select = select i1 %17, i64 %.04159, i64 %.04258
  br label %18

18:                                               ; preds = %15, %.lr.ph, %14
  %.146 = phi i64 [ %.04556, %14 ], [ %.04159, %.lr.ph ], [ %.04556, %15 ]
  %.144 = phi i64 [ %.04159, %14 ], [ %.04357, %.lr.ph ], [ %.04357, %15 ]
  %.1 = phi i64 [ %.04258, %14 ], [ %.04258, %.lr.ph ], [ %spec.select, %15 ]
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %3) #3
  %19 = add nuw nsw i64 %.04159, 1
  %20 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %21 = icmp slt i64 %19, %20
  br i1 %21, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

22:                                               ; preds = %._crit_edge
  %23 = add nsw i64 %.144, 1
  %24 = add nsw i64 %.1, 1
  br label %.thread87

25:                                               ; preds = %._crit_edge
  %26 = icmp slt i64 %.144, %.146
  %27 = icmp slt i64 %.146, %.1
  %or.cond48 = select i1 %26, i1 %27, i1 false
  br i1 %or.cond48, label %28, label %31

28:                                               ; preds = %25
  %29 = add nsw i64 %.146, 1
  %30 = add nsw i64 %.1, 1
  br label %.thread87

31:                                               ; preds = %25
  %32 = icmp slt i64 %.1, %.146
  %brmerge.not = and i1 %10, %32
  br i1 %brmerge.not, label %33, label %36

33:                                               ; preds = %31
  %34 = add nsw i64 %.1, 1
  %35 = add nsw i64 %.146, 1
  br label %.thread87

36:                                               ; preds = %31
  %37 = icmp slt i64 %.1, %.144
  %brmerge53.not = and i1 %26, %37
  br i1 %brmerge53.not, label %38, label %.thread87

38:                                               ; preds = %36
  %39 = add nsw i64 %.1, 1
  %40 = add nsw i64 %.144, 1
  br label %.thread87

.thread87:                                        ; preds = %.lr.ph64, %36, %28, %38, %33, %22
  %.040 = phi i64 [ %23, %22 ], [ %29, %28 ], [ %34, %33 ], [ %39, %38 ], [ 1, %36 ], [ 1, %.lr.ph64 ]
  %.0 = phi i64 [ %24, %22 ], [ %30, %28 ], [ %35, %33 ], [ %40, %38 ], [ 1, %36 ], [ 1, %.lr.ph64 ]
  %41 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.1, i64 noundef %.040, i64 noundef %.0)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %2) #3
  %42 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %43 = add nsw i64 %42, -1
  store i64 %43, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i64 %42, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge65, label %.lr.ph64, !llvm.loop !11

._crit_edge65:                                    ; preds = %.thread87, %0
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %1) #3
  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: 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

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 = { 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", !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: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass