; LLVM IR from brpapa/algorithms :: solutions/uva/10616.ll (Z2dpiii)

; 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"

@A = external dso_local global [222 x i64], align 16
@N = external dso_local global i32, align 4
@D = external dso_local global i32, align 4
@M = external dso_local global i32, align 4
@memo = external dso_local global [222 x [22 x [22 x i64]]], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z2dpiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %11 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr @M, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp eq i32 %11, %12
  br i1 %13, label %14, label %19

14:                                               ; preds = %3
  %15 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = icmp eq i64 %16, 0
  %18 = zext i1 %17 to i64
  store i64 %18, ptr %4, align 8
  br label %73

19:                                               ; preds = %3
  %20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp eq i32 %20, %21
  br i1 %22, label %23, label %24

23:                                               ; preds = %19
  store i64 0, ptr %4, align 8
  br label %73

24:                                               ; preds = %19
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %25 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds [222 x [22 x [22 x i64]]], ptr @memo, i64 0, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [22 x [22 x i64]], ptr %27, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [22 x i64], ptr %30, i64 0, i64 %32
  store ptr %33, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %34 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %35 = load i64, ptr %34, align 8, !tbaa !11
  %36 = icmp ne i64 %35, -1
  br i1 %36, label %37, label %40

37:                                               ; preds = %24
  %38 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %39 = load i64, ptr %38, align 8, !tbaa !11
  store i64 %39, ptr %4, align 8
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %72

40:                                               ; preds = %24
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %41 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds [222 x i64], ptr @A, i64 0, i64 %44
  %46 = load i64, ptr %45, align 8, !tbaa !11
  %47 = add nsw i64 %42, %46
  %48 = load i32, ptr @D, align 4, !tbaa !5
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = srem i64 %47, %49
  %51 = trunc i64 %50 to i32
  store i32 %51, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %53 = icmp slt i32 %52, 0
  br i1 %53, label %54, label %58

54:                                               ; preds = %40
  %55 = load i32, ptr @D, align 4, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %57 = add nsw i32 %56, %55
  store i32 %57, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %58

58:                                               ; preds = %54, %40
  %59 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %60 = add nsw i32 %59, 1
  %61 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %62 = add nsw i32 %61, 1
  %63 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %64 = call noundef i64 @_Z2dpiii(i32 noundef %60, i32 noundef %62, i32 noundef %63)
  %65 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %66 = add nsw i32 %65, 1
  %67 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %69 = call noundef i64 @_Z2dpiii(i32 noundef %66, i32 noundef %67, i32 noundef %68)
  %70 = add nsw i64 %64, %69
  %71 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  store i64 %70, ptr %71, align 8, !tbaa !11
  store i64 %70, ptr %4, align 8
  store i32 1, ptr %9, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %72

72:                                               ; preds = %58, %37
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  br label %73

73:                                               ; preds = %72, %23, %14
  %74 = load i64, ptr %4, align 8
  ret i64 %74
}

; 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 = { mustprogress 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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"long long", !7, i64 0}


; 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"

@A = external dso_local local_unnamed_addr global [222 x i64], align 16
@N = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@D = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@M = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@memo = external dso_local local_unnamed_addr global [222 x [22 x [22 x i64]]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z2dpiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = load i32, ptr @M, align 4, !tbaa !5
  %5 = icmp eq i32 %4, %1
  br i1 %5, label %6, label %9

6:                                                ; preds = %3
  %7 = icmp eq i32 %2, 0
  %8 = zext i1 %7 to i64
  br label %common.ret25

9:                                                ; preds = %3
  %10 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp eq i32 %10, %0
  br i1 %11, label %common.ret25, label %12

12:                                               ; preds = %9
  %13 = sext i32 %0 to i64
  %14 = sext i32 %1 to i64
  %15 = sext i32 %2 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [222 x [22 x [22 x i64]]], ptr @memo, i64 0, i64 %13, i64 %14, i64 %15
  %17 = load i64, ptr %16, align 8, !tbaa !9
  %.not = icmp eq i64 %17, -1
  br i1 %.not, label %18, label %common.ret25

common.ret25:                                     ; preds = %12, %9, %6, %18
  %common.ret25.op = phi i64 [ %32, %18 ], [ %8, %6 ], [ 0, %9 ], [ %17, %12 ]
  ret i64 %common.ret25.op

18:                                               ; preds = %12
  %19 = getelementptr inbounds [222 x i64], ptr @A, i64 0, i64 %13
  %20 = load i64, ptr %19, align 8, !tbaa !9
  %21 = add nsw i64 %20, %15
  %22 = load i32, ptr @D, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = srem i64 %21, %23
  %25 = trunc nsw i64 %24 to i32
  %26 = icmp slt i64 %24, 0
  %27 = select i1 %26, i32 %22, i32 0
  %spec.select = add nsw i32 %27, %25
  %28 = add nsw i32 %0, 1
  %29 = add nsw i32 %1, 1
  %30 = tail call noundef i64 @_Z2dpiii(i32 noundef %28, i32 noundef %29, i32 noundef %spec.select)
  %31 = tail call noundef i64 @_Z2dpiii(i32 noundef %28, i32 noundef %1, i32 noundef %2)
  %32 = add nsw i64 %31, %30
  store i64 %32, ptr %16, align 8, !tbaa !9
  br label %common.ret25
}

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) 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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"long long", !7, i64 0}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass