; LLVM IR from reyadussalahin/problem-solving :: dynamic_programming/basic/loj/F1106 (Solution)

; 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"

@n = external dso_local global i32, align 4
@trace = external dso_local global [30 x [200 x i32]], align 16
@dist = external dso_local global [30 x i32], align 16
@dp = external dso_local global [30 x [200 x i32]], align 16

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @catch(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
define dso_local i32 @maxfish(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %8 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp slt i32 %8, 0
  br i1 %9, label %14, label %10

10:                                               ; preds = %2
  %11 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp sgt i32 %11, %12
  br i1 %13, label %14, label %15

14:                                               ; preds = %10, %2
  store i32 0, ptr %3, align 4
  br label %90

15:                                               ; preds = %10
  %16 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [30 x [200 x i32]], ptr @dp, i64 0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [200 x i32], ptr %18, i64 0, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp ne i32 %22, -1
  br i1 %23, label %24, label %32

24:                                               ; preds = %15
  %25 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds [30 x [200 x i32]], ptr @dp, i64 0, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [200 x i32], ptr %27, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  store i32 %31, ptr %3, align 4
  br label %90

32:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %33 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %33, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %34

34:                                               ; preds = %79, %32
  %35 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %36 = icmp sge i32 %35, 0
  br i1 %36, label %38, label %37

37:                                               ; preds = %34
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %82

38:                                               ; preds = %34
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %39 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %41 = call i32 @catch(i32 noundef %39, i32 noundef %40)
  %42 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %43 = add nsw i32 %42, 1
  %44 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %46 = sub nsw i32 %44, %45
  %47 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds [30 x i32], ptr @dist, i64 0, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = sub nsw i32 %46, %50
  %52 = call i32 @maxfish(i32 noundef %43, i32 noundef %51)
  %53 = add nsw i32 %41, %52
  store i32 %53, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [30 x [200 x i32]], ptr @dp, i64 0, i64 %56
  %58 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds [200 x i32], ptr %57, i64 0, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !5
  %62 = icmp sgt i32 %54, %61
  br i1 %62, label %63, label %78

63:                                               ; preds = %38
  %64 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds [30 x [200 x i32]], ptr @dp, i64 0, i64 %66
  %68 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds [200 x i32], ptr %67, i64 0, i64 %69
  store i32 %64, ptr %70, align 4, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds [30 x [200 x i32]], ptr @trace, i64 0, i64 %73
  %75 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds [200 x i32], ptr %74, i64 0, i64 %76
  store i32 %71, ptr %77, align 4, !tbaa !5
  br label %78

78:                                               ; preds = %63, %38
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %79

79:                                               ; preds = %78
  %80 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %81 = add nsw i32 %80, -1
  store i32 %81, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %34, !llvm.loop !9

82:                                               ; preds = %37
  %83 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds [30 x [200 x i32]], ptr @dp, i64 0, i64 %84
  %86 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = getelementptr inbounds [200 x i32], ptr %85, i64 0, i64 %87
  %89 = load i32, ptr %88, align 4, !tbaa !5
  store i32 %89, ptr %3, align 4
  br label %90

90:                                               ; preds = %82, %24, %14
  %91 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %91
}

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 }

!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"}


; 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"

@n = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@trace = external dso_local local_unnamed_addr global [30 x [200 x i32]], align 16
@dist = external dso_local local_unnamed_addr global [30 x i32], align 16
@dp = external dso_local local_unnamed_addr global [30 x [200 x i32]], align 16

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @maxfish(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp slt i32 %1, 0
  %4 = load i32, ptr @n, align 4
  %5 = icmp slt i32 %4, %0
  %or.cond = select i1 %3, i1 true, i1 %5
  br i1 %or.cond, label %._crit_edge, label %6

6:                                                ; preds = %2
  %7 = sext i32 %0 to i64
  %8 = zext nneg i32 %1 to i64
  %9 = getelementptr inbounds [30 x [200 x i32]], ptr @dp, i64 0, i64 %7, i64 %8
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %10, -1
  br i1 %.not, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %6
  %11 = add nsw i32 %0, 1
  %12 = getelementptr inbounds [30 x i32], ptr @dist, i64 0, i64 %7
  %13 = getelementptr inbounds [30 x [200 x i32]], ptr @trace, i64 0, i64 %7, i64 %8
  br label %14

14:                                               ; preds = %.lr.ph, %24
  %.02734 = phi i32 [ %1, %.lr.ph ], [ %26, %24 ]
  %15 = tail call i32 @catch(i32 noundef %0, i32 noundef %.02734)
  %16 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %17 = add i32 %.02734, %16
  %18 = sub i32 %1, %17
  %19 = tail call i32 @maxfish(i32 noundef %11, i32 noundef %18)
  %20 = add nsw i32 %19, %15
  %21 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp sgt i32 %20, %21
  br i1 %22, label %23, label %24

23:                                               ; preds = %14
  store i32 %20, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  store i32 %.02734, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  br label %24

24:                                               ; preds = %23, %14
  %25 = phi i32 [ %20, %23 ], [ %21, %14 ]
  %26 = add nsw i32 %.02734, -1
  %27 = icmp sgt i32 %.02734, 0
  br i1 %27, label %14, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %24, %6, %2
  %.0 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %10, %6 ], [ %25, %24 ]
  ret i32 %.0
}

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" }

!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"}


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