; LLVM IR from HarshCasper/NeoAlgo :: C/other (Number_of_duplicates_using_Binary_search)

; 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: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

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

18:                                               ; preds = %70, %3
  %19 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %20 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp slt i32 %19, %20
  br i1 %21, label %22, label %71

22:                                               ; preds = %18
  br label %23

23:                                               ; preds = %31, %22
  %24 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %24, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !9
  %29 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %30 = icmp sle i32 %28, %29
  br i1 %30, label %31, label %34

31:                                               ; preds = %23
  %32 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %33 = add nsw i32 %32, 1
  store i32 %33, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %23, !llvm.loop !11

34:                                               ; preds = %23
  br label %35

35:                                               ; preds = %43, %34
  %36 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %36, i64 %38
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !9
  %41 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %42 = icmp sgt i32 %40, %41
  br i1 %42, label %43, label %46

43:                                               ; preds = %35
  %44 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %45 = add nsw i32 %44, -1
  store i32 %45, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %35, !llvm.loop !13

46:                                               ; preds = %35
  %47 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %48 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %49 = icmp slt i32 %47, %48
  br i1 %49, label %50, label %70

50:                                               ; preds = %46
  %51 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %51, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  store i32 %55, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %56 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i32, ptr %56, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %61 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %62 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds i32, ptr %61, i64 %63
  store i32 %60, ptr %64, align 4, !tbaa !9
  %65 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %66 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds i32, ptr %66, i64 %68
  store i32 %65, ptr %69, align 4, !tbaa !9
  br label %70

70:                                               ; preds = %50, %46
  br label %18, !llvm.loop !14

71:                                               ; preds = %18
  %72 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds i32, ptr %72, i64 %74
  %76 = load i32, ptr %75, align 4, !tbaa !9
  store i32 %76, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %77 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds i32, ptr %77, i64 %79
  %81 = load i32, ptr %80, align 4, !tbaa !9
  %82 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %83 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds i32, ptr %82, i64 %84
  store i32 %81, ptr %85, align 4, !tbaa !9
  %86 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %87 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds i32, ptr %87, i64 %89
  store i32 %86, ptr %90, align 4, !tbaa !9
  %91 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  ret i32 %91
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !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"

; Function Attrs: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local i32 @Partition(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = sext i32 %1 to i64
  %5 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %4
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = icmp slt i32 %1, %2
  br i1 %7, label %.preheader37, label %._crit_edge

.preheader37:                                     ; preds = %3, %22
  %.044 = phi i32 [ %20, %22 ], [ %2, %3 ]
  %.03443 = phi i32 [ %13, %22 ], [ %1, %3 ]
  %8 = sext i32 %.03443 to i64
  br label %9

9:                                                ; preds = %9, %.preheader37
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %9 ], [ %8, %.preheader37 ]
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp sgt i32 %11, %6
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  br i1 %.not, label %.preheader, label %9, !llvm.loop !9

.preheader:                                       ; preds = %9
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %13 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  %14 = sext i32 %.044 to i64
  br label %15

15:                                               ; preds = %15, %.preheader
  %indvars.iv49 = phi i64 [ %indvars.iv.next50, %15 ], [ %14, %.preheader ]
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv49
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %18 = icmp sgt i32 %17, %6
  %indvars.iv.next50 = add nsw i64 %indvars.iv49, -1
  br i1 %18, label %15, label %19, !llvm.loop !11

19:                                               ; preds = %15
  %20 = trunc nsw i64 %indvars.iv49 to i32
  %21 = icmp slt i64 %indvars.iv, %indvars.iv49
  br i1 %21, label %22, label %._crit_edge.loopexit

22:                                               ; preds = %19
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv49
  store i32 %17, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  store i32 %11, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  br label %.preheader37

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %19
  %.pre = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %3
  %24 = phi i32 [ %6, %3 ], [ %.pre, %._crit_edge.loopexit ]
  %.0.lcssa = phi i32 [ %2, %3 ], [ %20, %._crit_edge.loopexit ]
  %25 = sext i32 %.0.lcssa to i64
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  store i32 %27, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %24, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  ret i32 %.0.lcssa
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) 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"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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