; LLVM IR from DionysiosB/CodeForces :: 1714C-MinimumVariedNumber (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 [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
  store i32 0, ptr %1, align 4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %2) #3
  %7 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef %2)
  br label %8

8:                                                ; preds = %37, %0
  %9 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %10 = add nsw i64 %9, -1
  store i64 %10, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %11 = icmp ne i64 %9, 0
  br i1 %11, label %12, label %40

12:                                               ; preds = %8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #3
  %13 = 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 !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #3
  store i64 1, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #3
  store i64 9, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %14

14:                                               ; preds = %34, %12
  %15 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %16 = icmp sgt i64 %15, 0
  br i1 %16, label %18, label %17

17:                                               ; preds = %14
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #3
  br label %37

18:                                               ; preds = %14
  %19 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %20 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %21 = icmp sgt i64 %19, %20
  br i1 %21, label %22, label %23

22:                                               ; preds = %18
  br label %34

23:                                               ; preds = %18
  %24 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %25 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %26 = mul nsw i64 %24, %25
  %27 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %28 = add nsw i64 %27, %26
  store i64 %28, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %29 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %30 = mul nsw i64 %29, 10
  store i64 %30, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %31 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %32 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %33 = sub nsw i64 %32, %31
  store i64 %33, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  br label %34

34:                                               ; preds = %23, %22
  %35 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %36 = add nsw i64 %35, -1
  store i64 %36, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %14, !llvm.loop !11

37:                                               ; preds = %17
  %38 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %39 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.1, i64 noundef %38)
  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 %8, !llvm.loop !13

40:                                               ; preds = %8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %2) #3
  %41 = load i32, ptr %1, align 4
  ret i32 %41
}

; 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 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"long long", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}


; 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 [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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %1) #3
  %3 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull %1)
  %4 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %5 = add nsw i64 %4, -1
  store i64 %5, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %.not17 = icmp eq i64 %4, 0
  br i1 %.not17, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %0, %72
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %2) #3
  %6 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull %2)
  %.promoted = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %7 = icmp slt i64 %.promoted, 9
  br i1 %7, label %10, label %8

8:                                                ; preds = %.lr.ph
  %9 = add nsw i64 %.promoted, -9
  store i64 %9, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %10

10:                                               ; preds = %.lr.ph, %8
  %11 = phi i64 [ %.promoted, %.lr.ph ], [ %9, %8 ]
  %.112 = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ 9, %8 ]
  %.1 = phi i64 [ 1, %.lr.ph ], [ 10, %8 ]
  %12 = icmp slt i64 %11, 8
  br i1 %12, label %18, label %13

13:                                               ; preds = %10
  %14 = shl nuw nsw i64 %.1, 3
  %15 = add nuw nsw i64 %14, %.112
  %16 = mul nuw nsw i64 %.1, 10
  %17 = add nsw i64 %11, -8
  store i64 %17, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %18

18:                                               ; preds = %13, %10
  %19 = phi i64 [ %11, %10 ], [ %17, %13 ]
  %.112.1 = phi i64 [ %.112, %10 ], [ %15, %13 ]
  %.1.1 = phi i64 [ %.1, %10 ], [ %16, %13 ]
  %20 = icmp slt i64 %19, 7
  br i1 %20, label %26, label %21

21:                                               ; preds = %18
  %22 = mul nuw nsw i64 %.1.1, 7
  %23 = add nuw nsw i64 %22, %.112.1
  %24 = mul nuw nsw i64 %.1.1, 10
  %25 = add nsw i64 %19, -7
  store i64 %25, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %26

26:                                               ; preds = %21, %18
  %27 = phi i64 [ %19, %18 ], [ %25, %21 ]
  %.112.2 = phi i64 [ %.112.1, %18 ], [ %23, %21 ]
  %.1.2 = phi i64 [ %.1.1, %18 ], [ %24, %21 ]
  %28 = icmp slt i64 %27, 6
  br i1 %28, label %34, label %29

29:                                               ; preds = %26
  %30 = mul nuw nsw i64 %.1.2, 6
  %31 = add nuw nsw i64 %30, %.112.2
  %32 = mul nuw nsw i64 %.1.2, 10
  %33 = add nsw i64 %27, -6
  store i64 %33, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %34

34:                                               ; preds = %29, %26
  %35 = phi i64 [ %27, %26 ], [ %33, %29 ]
  %.112.3 = phi i64 [ %.112.2, %26 ], [ %31, %29 ]
  %.1.3 = phi i64 [ %.1.2, %26 ], [ %32, %29 ]
  %36 = icmp slt i64 %35, 5
  br i1 %36, label %42, label %37

37:                                               ; preds = %34
  %38 = mul nuw nsw i64 %.1.3, 5
  %39 = add nuw nsw i64 %38, %.112.3
  %40 = mul nuw nsw i64 %.1.3, 10
  %41 = add nsw i64 %35, -5
  store i64 %41, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %42

42:                                               ; preds = %37, %34
  %43 = phi i64 [ %35, %34 ], [ %41, %37 ]
  %.112.4 = phi i64 [ %.112.3, %34 ], [ %39, %37 ]
  %.1.4 = phi i64 [ %.1.3, %34 ], [ %40, %37 ]
  %44 = icmp slt i64 %43, 4
  br i1 %44, label %50, label %45

45:                                               ; preds = %42
  %46 = shl nuw nsw i64 %.1.4, 2
  %47 = add nuw nsw i64 %46, %.112.4
  %48 = mul nuw nsw i64 %.1.4, 10
  %49 = add nsw i64 %43, -4
  store i64 %49, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %50

50:                                               ; preds = %45, %42
  %51 = phi i64 [ %43, %42 ], [ %49, %45 ]
  %.112.5 = phi i64 [ %.112.4, %42 ], [ %47, %45 ]
  %.1.5 = phi i64 [ %.1.4, %42 ], [ %48, %45 ]
  %52 = icmp slt i64 %51, 3
  br i1 %52, label %58, label %53

53:                                               ; preds = %50
  %54 = mul nuw nsw i64 %.1.5, 3
  %55 = add nuw nsw i64 %54, %.112.5
  %56 = mul nuw nsw i64 %.1.5, 10
  %57 = add nsw i64 %51, -3
  store i64 %57, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %58

58:                                               ; preds = %53, %50
  %59 = phi i64 [ %51, %50 ], [ %57, %53 ]
  %.112.6 = phi i64 [ %.112.5, %50 ], [ %55, %53 ]
  %.1.6 = phi i64 [ %.1.5, %50 ], [ %56, %53 ]
  %60 = icmp slt i64 %59, 2
  br i1 %60, label %66, label %61

61:                                               ; preds = %58
  %62 = shl nuw nsw i64 %.1.6, 1
  %63 = add nuw nsw i64 %62, %.112.6
  %64 = mul nuw nsw i64 %.1.6, 10
  %65 = add nsw i64 %59, -2
  store i64 %65, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %66

66:                                               ; preds = %61, %58
  %67 = phi i64 [ %59, %58 ], [ %65, %61 ]
  %.112.7 = phi i64 [ %.112.6, %58 ], [ %63, %61 ]
  %.1.7 = phi i64 [ %.1.6, %58 ], [ %64, %61 ]
  %68 = icmp slt i64 %67, 1
  br i1 %68, label %72, label %69

69:                                               ; preds = %66
  %70 = add nuw nsw i64 %.1.7, %.112.7
  %71 = add nsw i64 %67, -1
  store i64 %71, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %72

72:                                               ; preds = %69, %66
  %.112.8 = phi i64 [ %.112.7, %66 ], [ %70, %69 ]
  %73 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.1, i64 noundef %.112.8)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %2) #3
  %74 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %75 = add nsw i64 %74, -1
  store i64 %75, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i64 %74, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %72, %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"}


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