; LLVM IR from AlgoGenesis/C :: Miscellaneous Algorithms/Hopcroft's Algorithm for DFA Minimization (Program)

; 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"

%struct.DFA = type { [100 x [10 x i32]], [100 x i32], i32, i32, i32 }

; 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
declare dso_local void @printPartitions(ptr noundef, i32 noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @areEquivalent(ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @refinePartitions(ptr noundef %0, ptr noundef %1) #1 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca [100 x i32], align 16
  %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
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 400, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %12

12:                                               ; preds = %110, %2
  %13 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp ne i32 %13, 0
  br i1 %14, label %15, label %115

15:                                               ; preds = %12
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %16

16:                                               ; preds = %32, %15
  %17 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %18 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds %struct.DFA, ptr %18, i32 0, i32 2
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !11
  %21 = icmp slt i32 %17, %20
  br i1 %21, label %23, label %22

22:                                               ; preds = %16
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %35

23:                                               ; preds = %16
  %24 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %7, 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 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %30
  store i32 %28, ptr %31, align 4, !tbaa !9
  br label %32

32:                                               ; preds = %23
  %33 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %34 = add nsw i32 %33, 1
  store i32 %34, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %16, !llvm.loop !13

35:                                               ; preds = %22
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %36

36:                                               ; preds = %87, %35
  %37 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %38 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %39 = getelementptr inbounds %struct.DFA, ptr %38, i32 0, i32 2
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !11
  %41 = sub nsw i32 %40, 1
  %42 = icmp slt i32 %37, %41
  br i1 %42, label %44, label %43

43:                                               ; preds = %36
  store i32 7, ptr %9, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %90

44:                                               ; preds = %36
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %45 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %46 = add nsw i32 %45, 1
  store i32 %46, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %47

47:                                               ; preds = %83, %44
  %48 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %49 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds %struct.DFA, ptr %49, i32 0, i32 2
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !11
  %52 = icmp slt i32 %48, %51
  br i1 %52, label %54, label %53

53:                                               ; preds = %47
  store i32 10, ptr %9, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %86

54:                                               ; preds = %47
  %55 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %55, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !9
  %60 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i32, ptr %60, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !9
  %65 = icmp eq i32 %59, %64
  br i1 %65, label %66, label %82

66:                                               ; preds = %54
  %67 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %68 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %70 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %71 = call i32 @areEquivalent(ptr noundef %67, ptr noundef %68, i32 noundef %69, i32 noundef %70)
  %72 = icmp ne i32 %71, 0
  br i1 %72, label %82, label %73

73:                                               ; preds = %66
  %74 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %75
  %77 = load i32, ptr %76, align 4, !tbaa !9
  %78 = add nsw i32 %77, 1
  %79 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %80
  store i32 %78, ptr %81, align 4, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %82

82:                                               ; preds = %73, %66, %54
  br label %83

83:                                               ; preds = %82
  %84 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %85 = add nsw i32 %84, 1
  store i32 %85, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %47, !llvm.loop !15

86:                                               ; preds = %53
  br label %87

87:                                               ; preds = %86
  %88 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %89 = add nsw i32 %88, 1
  store i32 %89, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %36, !llvm.loop !16

90:                                               ; preds = %43
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %91

91:                                               ; preds = %107, %90
  %92 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %93 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %94 = getelementptr inbounds %struct.DFA, ptr %93, i32 0, i32 2
  %95 = load i32, ptr %94, align 4, !tbaa !11
  %96 = icmp slt i32 %92, %95
  br i1 %96, label %98, label %97

97:                                               ; preds = %91
  store i32 13, ptr %9, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  br label %110

98:                                               ; preds = %91
  %99 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %100
  %102 = load i32, ptr %101, align 4, !tbaa !9
  %103 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %104 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %105 = sext i32 %104 to i64
  %106 = getelementptr inbounds i32, ptr %103, i64 %105
  store i32 %102, ptr %106, align 4, !tbaa !9
  br label %107

107:                                              ; preds = %98
  %108 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %109 = add nsw i32 %108, 1
  store i32 %109, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %91, !llvm.loop !17

110:                                              ; preds = %97
  %111 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %112 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %113 = getelementptr inbounds %struct.DFA, ptr %112, i32 0, i32 2
  %114 = load i32, ptr %113, align 4, !tbaa !11
  call void @printPartitions(ptr noundef %111, i32 noundef %114)
  br label %12, !llvm.loop !18

115:                                              ; preds = %12
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 400, ptr %5) #2
  ret void
}

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 = !{!12, !10, i64 4400}
!12 = !{!"", !7, i64 0, !7, i64 4000, !10, i64 4400, !10, i64 4404, !10, i64 4408}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}
!16 = distinct !{!16, !14}
!17 = distinct !{!17, !14}
!18 = distinct !{!18, !14}


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

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @printPartitions(ptr noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @areEquivalent(ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @refinePartitions(ptr noundef %0, ptr noundef %1) local_unnamed_addr #1 {
  %3 = alloca [100 x i32], align 16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 400, ptr nonnull %3) #3
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4400
  br label %.preheader38

.preheader38:                                     ; preds = %2, %._crit_edge
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %6 = icmp sgt i32 %5, 0
  br i1 %6, label %.preheader37, label %._crit_edge.thread

._crit_edge.thread:                               ; preds = %.preheader38
  tail call void @printPartitions(ptr noundef %1, i32 noundef %5)
  br label %.loopexit69

.preheader37:                                     ; preds = %.preheader38
  %7 = zext nneg i32 %5 to i64
  %8 = shl nuw nsw i64 %7, 2
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr nonnull align 16 %3, ptr align 4 %1, i64 %8, i1 false), !tbaa !10
  %.not74 = icmp eq i32 %5, 1
  br i1 %.not74, label %.lr.ph49.preheader, label %.lr.ph46

.loopexit:                                        ; preds = %32, %.lr.ph46
  %9 = phi i32 [ %14, %.lr.ph46 ], [ %33, %32 ]
  %.2.lcssa = phi i32 [ %.144, %.lr.ph46 ], [ %.3, %32 ]
  %10 = add nsw i32 %9, -1
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = icmp slt i64 %indvars.iv.next56, %11
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  br i1 %12, label %.lr.ph46, label %.preheader, !llvm.loop !11

.preheader:                                       ; preds = %.loopexit
  %13 = icmp sgt i32 %9, 0
  br i1 %13, label %.lr.ph49.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph49.preheader:                               ; preds = %.preheader37, %.preheader
  %.1.lcssa63 = phi i32 [ %.2.lcssa, %.preheader ], [ 0, %.preheader37 ]
  br label %.lr.ph49

.lr.ph46:                                         ; preds = %.preheader37, %.loopexit
  %14 = phi i32 [ %9, %.loopexit ], [ %5, %.preheader37 ]
  %indvars.iv55 = phi i64 [ %indvars.iv.next56, %.loopexit ], [ 0, %.preheader37 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.loopexit ], [ 1, %.preheader37 ]
  %.144 = phi i32 [ %.2.lcssa, %.loopexit ], [ 0, %.preheader37 ]
  %indvars.iv.next56 = add nuw nsw i64 %indvars.iv55, 1
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = icmp slt i64 %indvars.iv.next56, %15
  br i1 %16, label %.lr.ph43, label %.loopexit

.lr.ph43:                                         ; preds = %.lr.ph46
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv55
  %18 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %3, i64 0, i64 %indvars.iv55
  %19 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv55 to i32
  br label %20

20:                                               ; preds = %.lr.ph43, %32
  %indvars.iv52 = phi i64 [ %indvars.iv, %.lr.ph43 ], [ %indvars.iv.next53, %32 ]
  %.241 = phi i32 [ %.144, %.lr.ph43 ], [ %.3, %32 ]
  %21 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !10
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv52
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !10
  %24 = icmp eq i32 %21, %23
  br i1 %24, label %25, label %32

25:                                               ; preds = %20
  %26 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv52 to i32
  %27 = tail call i32 @areEquivalent(ptr noundef nonnull %0, ptr noundef nonnull %1, i32 noundef %19, i32 noundef %26)
  %.not36 = icmp eq i32 %27, 0
  br i1 %.not36, label %28, label %32

28:                                               ; preds = %25
  %29 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !10
  %30 = add nsw i32 %29, 1
  %31 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %3, i64 0, i64 %indvars.iv52
  store i32 %30, ptr %31, align 4, !tbaa !10
  br label %32

32:                                               ; preds = %20, %25, %28
  %.3 = phi i32 [ %.241, %25 ], [ 1, %28 ], [ %.241, %20 ]
  %indvars.iv.next53 = add nuw nsw i64 %indvars.iv52, 1
  %33 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %34 = trunc nuw i64 %indvars.iv.next53 to i32
  %35 = icmp sgt i32 %33, %34
  br i1 %35, label %20, label %.loopexit, !llvm.loop !13

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph49, %.preheader
  %.1.lcssa62 = phi i32 [ %.2.lcssa, %.preheader ], [ %.1.lcssa63, %.lr.ph49 ]
  %.lcssa39 = phi i32 [ %9, %.preheader ], [ %39, %.lr.ph49 ]
  tail call void @printPartitions(ptr noundef %1, i32 noundef %.lcssa39)
  %.not = icmp eq i32 %.1.lcssa62, 0
  br i1 %.not, label %.loopexit69, label %.preheader38, !llvm.loop !14

.lr.ph49:                                         ; preds = %.lr.ph49.preheader, %.lr.ph49
  %indvars.iv58 = phi i64 [ 0, %.lr.ph49.preheader ], [ %indvars.iv.next59, %.lr.ph49 ]
  %36 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %3, i64 0, i64 %indvars.iv58
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !10
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv58
  store i32 %37, ptr %38, align 4, !tbaa !10
  %indvars.iv.next59 = add nuw nsw i64 %indvars.iv58, 1
  %39 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = icmp slt i64 %indvars.iv.next59, %40
  br i1 %41, label %.lr.ph49, label %._crit_edge, !llvm.loop !15

.loopexit69:                                      ; preds = %._crit_edge, %._crit_edge.thread
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 400, ptr nonnull %3) #3
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noalias nocapture writeonly, ptr noalias nocapture readonly, i64, i1 immarg) #2

attributes #0 = { mustprogress 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 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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, !9, i64 4400}
!6 = !{!"", !7, i64 0, !7, i64 4000, !9, i64 4400, !9, i64 4404, !9, i64 4408}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!"int", !7, i64 0}
!10 = !{!9, !9, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}
!15 = distinct !{!15, !12}


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