; LLVM IR from Shah-Shishir/Codeforces-Solutions :: 1176C. Lose it! (main)

; 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"

@.str = 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
  %4 = alloca i32, align 4
  %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 i32 0, ptr %1, align 4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %2) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #3
  br label %11

11:                                               ; preds = %85, %0
  %12 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef %2)
  %13 = icmp ne i32 %12, -1
  br i1 %13, label %14, label %91

14:                                               ; preds = %11
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %15

15:                                               ; preds = %82, %14
  %16 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %17 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %18 = icmp sle i32 %16, %17
  br i1 %18, label %19, label %85

19:                                               ; preds = %15
  %20 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef %4)
  %21 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp eq i32 %21, 4
  br i1 %22, label %23, label %26

23:                                               ; preds = %19
  %24 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %25 = add nsw i32 %24, 1
  store i32 %25, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %81

26:                                               ; preds = %19
  %27 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %28 = icmp eq i32 %27, 8
  br i1 %28, label %29, label %36

29:                                               ; preds = %26
  %30 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %32 = icmp sgt i32 %30, %31
  br i1 %32, label %33, label %36

33:                                               ; preds = %29
  %34 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %35 = add nsw i32 %34, 1
  store i32 %35, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %80

36:                                               ; preds = %29, %26
  %37 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %38 = icmp eq i32 %37, 15
  br i1 %38, label %39, label %46

39:                                               ; preds = %36
  %40 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %42 = icmp sgt i32 %40, %41
  br i1 %42, label %43, label %46

43:                                               ; preds = %39
  %44 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %45 = add nsw i32 %44, 1
  store i32 %45, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %79

46:                                               ; preds = %39, %36
  %47 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %48 = icmp eq i32 %47, 16
  br i1 %48, label %49, label %56

49:                                               ; preds = %46
  %50 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %52 = icmp sgt i32 %50, %51
  br i1 %52, label %53, label %56

53:                                               ; preds = %49
  %54 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %55 = add nsw i32 %54, 1
  store i32 %55, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %78

56:                                               ; preds = %49, %46
  %57 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %58 = icmp eq i32 %57, 23
  br i1 %58, label %59, label %66

59:                                               ; preds = %56
  %60 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %62 = icmp sgt i32 %60, %61
  br i1 %62, label %63, label %66

63:                                               ; preds = %59
  %64 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %65 = add nsw i32 %64, 1
  store i32 %65, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %77

66:                                               ; preds = %59, %56
  %67 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %68 = icmp eq i32 %67, 42
  br i1 %68, label %69, label %76

69:                                               ; preds = %66
  %70 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %72 = icmp sgt i32 %70, %71
  br i1 %72, label %73, label %76

73:                                               ; preds = %69
  %74 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %75 = add nsw i32 %74, 1
  store i32 %75, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %76

76:                                               ; preds = %73, %69, %66
  br label %77

77:                                               ; preds = %76, %63
  br label %78

78:                                               ; preds = %77, %53
  br label %79

79:                                               ; preds = %78, %43
  br label %80

80:                                               ; preds = %79, %33
  br label %81

81:                                               ; preds = %80, %23
  br label %82

82:                                               ; preds = %81
  %83 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %84 = add nsw i32 %83, 1
  store i32 %84, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %15, !llvm.loop !9

85:                                               ; preds = %15
  %86 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %88 = mul nsw i32 6, %87
  %89 = sub nsw i32 %86, %88
  %90 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.2, i32 noundef %89)
  br label %11, !llvm.loop !11

91:                                               ; preds = %11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %2) #3
  ret i32 0
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

declare i32 @__isoc99_scanf(ptr noundef, ...) #2

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { "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 #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 = distinct !{!11, !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"

@.str = 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 = alloca i32, align 4
  %2 = alloca i32, align 4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %1) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %2) #3
  %3 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull %1)
  %.not50 = icmp eq i32 %3, -1
  br i1 %.not50, label %._crit_edge51, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %0, %._crit_edge
  %4 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %.not3241 = icmp slt i32 %4, 1
  br i1 %.not3241, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader, %31
  %.048 = phi i32 [ %.1, %31 ], [ 0, %.preheader ]
  %.01947 = phi i32 [ %.120, %31 ], [ 0, %.preheader ]
  %.02146 = phi i32 [ %.122, %31 ], [ 0, %.preheader ]
  %.02345 = phi i32 [ %.124, %31 ], [ 0, %.preheader ]
  %.02544 = phi i32 [ %.126, %31 ], [ 0, %.preheader ]
  %.02743 = phi i32 [ %.128, %31 ], [ 0, %.preheader ]
  %.02942 = phi i32 [ %32, %31 ], [ 1, %.preheader ]
  %5 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull %2)
  %6 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  switch i32 %6, label %13 [
    i32 4, label %7
    i32 8, label %9
  ]

7:                                                ; preds = %.lr.ph
  %8 = add nsw i32 %.02743, 1
  br label %31

9:                                                ; preds = %.lr.ph
  %10 = icmp sgt i32 %.02743, %.02544
  br i1 %10, label %11, label %.thread39

11:                                               ; preds = %9
  %12 = add nsw i32 %.02544, 1
  br label %31

13:                                               ; preds = %.lr.ph
  %14 = icmp eq i32 %6, 15
  %15 = icmp sgt i32 %.02544, %.02345
  %or.cond = select i1 %14, i1 %15, i1 false
  br i1 %or.cond, label %16, label %18

16:                                               ; preds = %13
  %17 = add nsw i32 %.02345, 1
  br label %31

18:                                               ; preds = %13
  %19 = icmp eq i32 %6, 16
  %20 = icmp sgt i32 %.02345, %.02146
  %or.cond33 = select i1 %19, i1 %20, i1 false
  br i1 %or.cond33, label %21, label %23

21:                                               ; preds = %18
  %22 = add nsw i32 %.02146, 1
  br label %31

23:                                               ; preds = %18
  %24 = icmp eq i32 %6, 23
  %25 = icmp sgt i32 %.02146, %.01947
  %or.cond34 = select i1 %24, i1 %25, i1 false
  br i1 %or.cond34, label %26, label %.thread39

26:                                               ; preds = %23
  %27 = add nsw i32 %.01947, 1
  br label %31

.thread39:                                        ; preds = %9, %23
  %28 = icmp eq i32 %6, 42
  %29 = icmp sgt i32 %.01947, %.048
  %or.cond35 = select i1 %28, i1 %29, i1 false
  %30 = zext i1 %or.cond35 to i32
  %spec.select = add nsw i32 %.048, %30
  br label %31

31:                                               ; preds = %.thread39, %7, %16, %26, %21, %11
  %.128 = phi i32 [ %8, %7 ], [ %.02743, %11 ], [ %.02743, %16 ], [ %.02743, %21 ], [ %.02743, %26 ], [ %.02743, %.thread39 ]
  %.126 = phi i32 [ %.02544, %7 ], [ %12, %11 ], [ %.02544, %16 ], [ %.02544, %21 ], [ %.02544, %26 ], [ %.02544, %.thread39 ]
  %.124 = phi i32 [ %.02345, %7 ], [ %.02345, %11 ], [ %17, %16 ], [ %.02345, %21 ], [ %.02345, %26 ], [ %.02345, %.thread39 ]
  %.122 = phi i32 [ %.02146, %7 ], [ %.02146, %11 ], [ %.02146, %16 ], [ %22, %21 ], [ %.02146, %26 ], [ %.02146, %.thread39 ]
  %.120 = phi i32 [ %.01947, %7 ], [ %.01947, %11 ], [ %.01947, %16 ], [ %.01947, %21 ], [ %27, %26 ], [ %.01947, %.thread39 ]
  %.1 = phi i32 [ %.048, %7 ], [ %.048, %11 ], [ %.048, %16 ], [ %.048, %21 ], [ %.048, %26 ], [ %spec.select, %.thread39 ]
  %32 = add nuw nsw i32 %.02942, 1
  %33 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %.not32.not = icmp slt i32 %.02942, %33
  br i1 %.not32.not, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %31, %.preheader
  %.0.lcssa = phi i32 [ 0, %.preheader ], [ %.1, %31 ]
  %.lcssa = phi i32 [ %4, %.preheader ], [ %33, %31 ]
  %.neg = mul i32 %.0.lcssa, -6
  %34 = add i32 %.neg, %.lcssa
  %35 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.2, i32 noundef %34)
  %36 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull %1)
  %.not = icmp eq i32 %36, -1
  br i1 %.not, label %._crit_edge51, label %.preheader, !llvm.loop !11

._crit_edge51:                                    ; preds = %._crit_edge, %0
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %2) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %1) #3
  ret i32 0
}

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @__isoc99_scanf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #2

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #2

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #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 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { 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" }
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 = distinct !{!11, !10}


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