; LLVM IR from VastoLorde95/Competitive-Programming :: Codeforces/266 Division 2/Problem D (D)

; 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
@h = external dso_local global i32, align 4
@a = external dso_local global [2000 x i32], align 16
@d = external dso_local global i32, align 4
@ans = external dso_local global i64, align 8
@MOD = external dso_local global i64, align 8
@.str = external hidden unnamed_addr constant [5 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [3 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress norecurse uwtable
define dso_local noundef i32 @main() #0 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  store i32 0, ptr %1, align 4
  %4 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef @n, ptr noundef @h)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %2) #3
  store i32 0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %5

5:                                                ; preds = %15, %0
  %6 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %7 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %8 = icmp slt i32 %6, %7
  br i1 %8, label %10, label %9

9:                                                ; preds = %5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %2) #3
  br label %18

10:                                               ; preds = %5
  %11 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %12
  %14 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str.1, ptr noundef %13)
  br label %15

15:                                               ; preds = %10
  %16 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %17 = add nsw i32 %16, 1
  store i32 %17, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %5, !llvm.loop !9

18:                                               ; preds = %9
  %19 = load i32, ptr @a, align 16, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr @h, align 4, !tbaa !5
  %21 = icmp sgt i32 %19, %20
  br i1 %21, label %44, label %22

22:                                               ; preds = %18
  %23 = load i32, ptr @a, align 16, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr @h, align 4, !tbaa !5
  %25 = sub nsw i32 %24, 1
  %26 = icmp slt i32 %23, %25
  br i1 %26, label %44, label %27

27:                                               ; preds = %22
  %28 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %29 = sub nsw i32 %28, 1
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr @h, align 4, !tbaa !5
  %34 = sub nsw i32 %33, 1
  %35 = icmp slt i32 %32, %34
  br i1 %35, label %44, label %36

36:                                               ; preds = %27
  %37 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %38 = sub nsw i32 %37, 1
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr @h, align 4, !tbaa !5
  %43 = icmp sgt i32 %41, %42
  br label %44

44:                                               ; preds = %36, %27, %22, %18
  %45 = phi i1 [ true, %27 ], [ true, %22 ], [ true, %18 ], [ %43, %36 ]
  %46 = zext i1 %45 to i64
  %47 = select i1 %45, i32 0, i32 1
  %48 = sext i32 %47 to i64
  store i64 %48, ptr @ans, align 8, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #3
  store i32 1, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %49

49:                                               ; preds = %109, %44
  %50 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %52 = icmp slt i32 %50, %51
  br i1 %52, label %54, label %53

53:                                               ; preds = %49
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #3
  br label %112

54:                                               ; preds = %49
  %55 = load i32, ptr @h, align 4, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %60 = sub nsw i32 %55, %59
  store i32 %60, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %62 = icmp slt i32 %61, 0
  br i1 %62, label %63, label %64

63:                                               ; preds = %54
  store i64 0, ptr @ans, align 8, !tbaa !11
  br label %108

64:                                               ; preds = %54
  %65 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %66 = sub nsw i32 %65, 1
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %67
  %69 = load i32, ptr %68, align 4, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %71 = add nsw i32 %69, %70
  %72 = load i32, ptr @h, align 4, !tbaa !5
  %73 = icmp eq i32 %71, %72
  br i1 %73, label %85, label %74

74:                                               ; preds = %64
  %75 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %76 = sub nsw i32 %75, 1
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %77
  %79 = load i32, ptr %78, align 4, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %81 = add nsw i32 %79, %80
  %82 = load i32, ptr @h, align 4, !tbaa !5
  %83 = sub nsw i32 %82, 1
  %84 = icmp eq i32 %81, %83
  br i1 %84, label %85, label %93

85:                                               ; preds = %74, %64
  %86 = load i64, ptr @ans, align 8, !tbaa !11
  %87 = load i32, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %88 = add nsw i32 %87, 1
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = mul nsw i64 %86, %89
  %91 = load i64, ptr @MOD, align 8, !tbaa !11
  %92 = srem i64 %90, %91
  store i64 %92, ptr @ans, align 8, !tbaa !11
  br label %107

93:                                               ; preds = %74
  %94 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %95 = sub nsw i32 %94, 1
  %96 = sext i32 %95 to i64
  %97 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %96
  %98 = load i32, ptr %97, align 4, !tbaa !5
  %99 = load i32, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %100 = add nsw i32 %98, %99
  %101 = load i32, ptr @h, align 4, !tbaa !5
  %102 = add nsw i32 %101, 1
  %103 = icmp eq i32 %100, %102
  br i1 %103, label %104, label %105

104:                                              ; preds = %93
  br label %109

105:                                              ; preds = %93
  store i64 0, ptr @ans, align 8, !tbaa !11
  br label %106

106:                                              ; preds = %105
  br label %107

107:                                              ; preds = %106, %85
  br label %108

108:                                              ; preds = %107, %63
  br label %109

109:                                              ; preds = %108, %104
  %110 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %111 = add nsw i32 %110, 1
  store i32 %111, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %49, !llvm.loop !13

112:                                              ; preds = %53
  %113 = load i64, ptr @ans, align 8, !tbaa !11
  %114 = trunc i64 %113 to i32
  %115 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.2, i32 noundef %114)
  ret i32 0
}

declare i32 @__isoc99_scanf(ptr noundef, ...) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #1

attributes #0 = { mustprogress norecurse 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 = { "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 nosync 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, !6, i64 0}
!6 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"long long", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !10}


; 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 global i32, align 4
@h = external dso_local global i32, align 4
@a = external dso_local global [2000 x i32], align 16
@d = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@ans = external dso_local local_unnamed_addr global i64, align 8
@MOD = external dso_local local_unnamed_addr global i64, align 8
@.str = external hidden unnamed_addr constant [5 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [3 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @main() local_unnamed_addr #0 {
  %1 = tail call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull @n, ptr noundef nonnull @h)
  %2 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %3 = icmp sgt i32 %2, 0
  br i1 %3, label %.lr.ph, label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %0
  %.lcssa = phi i32 [ %2, %0 ], [ %9, %.lr.ph ]
  %4 = load i32, ptr @a, align 16, !tbaa !5
  %5 = load i32, ptr @h, align 4, !tbaa !5
  %6 = icmp sgt i32 %4, %5
  br i1 %6, label %24, label %12

.lr.ph:                                           ; preds = %0, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ], [ 0, %0 ]
  %7 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv
  %8 = tail call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str.1, ptr noundef nonnull %7)
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %9 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %10 = sext i32 %9 to i64
  %11 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %10
  br i1 %11, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

12:                                               ; preds = %._crit_edge
  %13 = add nsw i32 %5, -1
  %14 = icmp slt i32 %4, %13
  br i1 %14, label %24, label %15

15:                                               ; preds = %12
  %16 = add nsw i32 %.lcssa, -1
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = icmp slt i32 %19, %13
  br i1 %20, label %24, label %21

21:                                               ; preds = %15
  %22 = icmp sle i32 %19, %5
  %23 = zext i1 %22 to i64
  br label %24

24:                                               ; preds = %21, %15, %12, %._crit_edge
  %ans.promoted = phi i64 [ 0, %15 ], [ 0, %12 ], [ 0, %._crit_edge ], [ %23, %21 ]
  store i64 %ans.promoted, ptr @ans, align 8, !tbaa !11
  %25 = icmp sgt i32 %.lcssa, 1
  br i1 %25, label %.lr.ph22, label %29

.lr.ph22:                                         ; preds = %24
  %26 = add nsw i32 %5, -1
  %27 = add nsw i32 %5, 1
  %28 = load i64, ptr @MOD, align 8
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %.lcssa to i64
  br label %33

._crit_edge23:                                    ; preds = %53
  store i32 %37, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  br label %29

29:                                               ; preds = %._crit_edge23, %24
  %30 = phi i64 [ %54, %._crit_edge23 ], [ %ans.promoted, %24 ]
  %31 = trunc i64 %30 to i32
  %32 = tail call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.2, i32 noundef %31)
  ret i32 0

33:                                               ; preds = %.lr.ph22, %53
  %indvars.iv28 = phi i64 [ 1, %.lr.ph22 ], [ %indvars.iv.next29, %53 ]
  %34 = phi i64 [ %ans.promoted, %.lr.ph22 ], [ %54, %53 ]
  %35 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv28
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %37 = sub nsw i32 %5, %36
  %38 = icmp slt i32 %37, 0
  br i1 %38, label %.sink.split, label %39

39:                                               ; preds = %33
  %40 = add nsw i64 %indvars.iv28, -1
  %41 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = add nsw i32 %42, %37
  %44 = icmp eq i32 %43, %5
  %45 = icmp eq i32 %43, %26
  %or.cond = select i1 %44, i1 true, i1 %45
  br i1 %or.cond, label %46, label %51

46:                                               ; preds = %39
  %47 = add nuw nsw i32 %37, 1
  %48 = zext nneg i32 %47 to i64
  %49 = mul nsw i64 %34, %48
  %50 = srem i64 %49, %28
  br label %.sink.split

51:                                               ; preds = %39
  %52 = icmp eq i32 %43, %27
  br i1 %52, label %53, label %.sink.split

.sink.split:                                      ; preds = %51, %33, %46
  %.sink = phi i64 [ %50, %46 ], [ 0, %33 ], [ 0, %51 ]
  store i64 %.sink, ptr @ans, align 8, !tbaa !11
  br label %53

53:                                               ; preds = %.sink.split, %51
  %54 = phi i64 [ %34, %51 ], [ %.sink, %.sink.split ]
  %indvars.iv.next29 = add nuw nsw i64 %indvars.iv28, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next29, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge23, label %33, !llvm.loop !13
}

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @__isoc99_scanf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #1

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse 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 = { nofree nounwind "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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"long long", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !10}


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