; 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: nounwind uwtable
define dso_local i32 @Binary_search_algo_for__finding_occurrence(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %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
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %13 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %14 = sub nsw i32 %13, 1
  store i32 %14, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  store i32 -1, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %15

15:                                               ; preds = %57, %4
  %16 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %18 = icmp sle i32 %16, %17
  br i1 %18, label %19, label %58

19:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %20 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %22 = add nsw i32 %20, %21
  %23 = sdiv i32 %22, 2
  store i32 %23, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %24 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %25 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !9
  %30 = icmp eq i32 %24, %29
  br i1 %30, label %31, label %42

31:                                               ; preds = %19
  %32 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  store i32 %32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %33 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %34 = icmp ne i32 %33, 0
  br i1 %34, label %35, label %38

35:                                               ; preds = %31
  %36 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %37 = sub nsw i32 %36, 1
  store i32 %37, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %41

38:                                               ; preds = %31
  %39 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %40 = add nsw i32 %39, 1
  store i32 %40, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %41

41:                                               ; preds = %38, %35
  br label %57

42:                                               ; preds = %19
  %43 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %44 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds i32, ptr %44, i64 %46
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !9
  %49 = icmp slt i32 %43, %48
  br i1 %49, label %50, label %53

50:                                               ; preds = %42
  %51 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %52 = sub nsw i32 %51, 1
  store i32 %52, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %56

53:                                               ; preds = %42
  %54 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %55 = add nsw i32 %54, 1
  store i32 %55, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %56

56:                                               ; preds = %53, %50
  br label %57

57:                                               ; preds = %56, %41
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  br label %15, !llvm.loop !11

58:                                               ; preds = %15
  %59 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  ret i32 %59
}

; 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

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 = !{!"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"}


; 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: read) uwtable
define dso_local range(i32 -1, 1073741824) i32 @Binary_search_algo_for__finding_occurrence(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %.not24 = icmp slt i32 %1, 1
  br i1 %.not24, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %4
  %5 = add nsw i32 %1, -1
  %.not23 = icmp eq i32 %3, 0
  br i1 %.not23, label %.lr.ph.split.us, label %.lr.ph.split

.lr.ph.split.us:                                  ; preds = %.lr.ph, %20
  %.027.us = phi i32 [ %.1.us, %20 ], [ 0, %.lr.ph ]
  %.01726.us = phi i32 [ %.118.us, %20 ], [ -1, %.lr.ph ]
  %.01925.us = phi i32 [ %.120.us, %20 ], [ %5, %.lr.ph ]
  %6 = add nuw nsw i32 %.027.us, %.01925.us
  %7 = lshr i32 %6, 1
  %8 = zext nneg i32 %7 to i64
  %9 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %8
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp eq i32 %10, %2
  br i1 %11, label %18, label %12

12:                                               ; preds = %.lr.ph.split.us
  %13 = icmp sgt i32 %10, %2
  br i1 %13, label %16, label %14

14:                                               ; preds = %12
  %15 = add nuw nsw i32 %7, 1
  br label %20

16:                                               ; preds = %12
  %17 = add nsw i32 %7, -1
  br label %20

18:                                               ; preds = %.lr.ph.split.us
  %19 = add nuw nsw i32 %7, 1
  br label %20

20:                                               ; preds = %18, %16, %14
  %.120.us = phi i32 [ %.01925.us, %18 ], [ %17, %16 ], [ %.01925.us, %14 ]
  %.118.us = phi i32 [ %7, %18 ], [ %.01726.us, %16 ], [ %.01726.us, %14 ]
  %.1.us = phi i32 [ %19, %18 ], [ %.027.us, %16 ], [ %15, %14 ]
  %.not.us = icmp sgt i32 %.1.us, %.120.us
  br i1 %.not.us, label %._crit_edge, label %.lr.ph.split.us, !llvm.loop !9

.lr.ph.split:                                     ; preds = %.lr.ph, %35
  %.027 = phi i32 [ %.1, %35 ], [ 0, %.lr.ph ]
  %.01726 = phi i32 [ %.118, %35 ], [ -1, %.lr.ph ]
  %.01925 = phi i32 [ %.120, %35 ], [ %5, %.lr.ph ]
  %21 = add nuw nsw i32 %.027, %.01925
  %22 = lshr i32 %21, 1
  %23 = zext nneg i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %26 = icmp eq i32 %25, %2
  br i1 %26, label %27, label %29

27:                                               ; preds = %.lr.ph.split
  %28 = add nsw i32 %22, -1
  br label %35

29:                                               ; preds = %.lr.ph.split
  %30 = icmp sgt i32 %25, %2
  br i1 %30, label %31, label %33

31:                                               ; preds = %29
  %32 = add nsw i32 %22, -1
  br label %35

33:                                               ; preds = %29
  %34 = add nuw nsw i32 %22, 1
  br label %35

35:                                               ; preds = %31, %33, %27
  %.120 = phi i32 [ %28, %27 ], [ %32, %31 ], [ %.01925, %33 ]
  %.118 = phi i32 [ %22, %27 ], [ %.01726, %31 ], [ %.01726, %33 ]
  %.1 = phi i32 [ %.027, %27 ], [ %.027, %31 ], [ %34, %33 ]
  %.not = icmp sgt i32 %.1, %.120
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.split, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %35, %20, %4
  %.017.lcssa = phi i32 [ -1, %4 ], [ %.118.us, %20 ], [ %.118, %35 ]
  ret i32 %.017.lcssa
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: read) 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,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass