; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: 51nod/2004.ll (Z3bfsi)

; 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.Edge = type { i32, i32 }

@n = external dso_local global i32, align 4
@fa = external dso_local global [50001 x i32], align 16
@ord = external dso_local global [50001 x i32], align 16
@lnk = external dso_local global [50001 x i32], align 16
@e = external dso_local global [300003 x %struct.Edge], align 16
@seq = external dso_local global ptr, align 8
@in = external dso_local global ptr, align 8
@out = external dso_local global ptr, align 8
@dep = external dso_local global ptr, align 8
@sz = external dso_local global ptr, align 8
@top = external dso_local global ptr, align 8
@son = external dso_local global ptr, align 8

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z3bfsi(i32 noundef %0) #1 {
  %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
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  %16 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %17 = load ptr, ptr @dep, align 8, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %19
  store i32 0, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @fa, i64 0, i64 %22
  store i32 -1, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  store i32 %24, ptr @ord, align 16, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  store i32 1, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %25

25:                                               ; preds = %83, %1
  %26 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %28 = icmp slt i32 %26, %27
  br i1 %28, label %30, label %29

29:                                               ; preds = %25
  store i32 2, ptr %5, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  br label %86

30:                                               ; preds = %25
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %31 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @ord, i64 0, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  store i32 %34, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %35 = load ptr, ptr @sz, align 8, !tbaa !9
  %36 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %35, i64 %37
  store i32 1, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %39 = load ptr, ptr @son, align 8, !tbaa !9
  %40 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %39, i64 %41
  store i32 -1, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %43 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @lnk, i64 0, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !5
  store i32 %46, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %47

47:                                               ; preds = %76, %30
  %48 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %49 = icmp ne i32 %48, -1
  br i1 %49, label %51, label %50

50:                                               ; preds = %47
  store i32 5, ptr %5, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %82

51:                                               ; preds = %47
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %52 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [300003 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %53
  %55 = getelementptr inbounds %struct.Edge, ptr %54, i32 0, i32 1
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !11
  store i32 %56, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %57 = load ptr, ptr @dep, align 8, !tbaa !9
  %58 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds i32, ptr %57, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !5
  %62 = add nsw i32 %61, 1
  %63 = load ptr, ptr @dep, align 8, !tbaa !9
  %64 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds i32, ptr %63, i64 %65
  store i32 %62, ptr %66, align 4, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @fa, i64 0, i64 %69
  store i32 %67, ptr %70, align 4, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %73 = add nsw i32 %72, 1
  store i32 %73, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %74 = sext i32 %72 to i64
  %75 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @ord, i64 0, i64 %74
  store i32 %71, ptr %75, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %76

76:                                               ; preds = %51
  %77 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds [300003 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %78
  %80 = getelementptr inbounds %struct.Edge, ptr %79, i32 0, i32 0
  %81 = load i32, ptr %80, align 8, !tbaa !13
  store i32 %81, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %47, !llvm.loop !14

82:                                               ; preds = %50
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %83

83:                                               ; preds = %82
  %84 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %85 = add nsw i32 %84, 1
  store i32 %85, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %25, !llvm.loop !16

86:                                               ; preds = %29
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %87 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %88 = sub nsw i32 %87, 1
  store i32 %88, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %89

89:                                               ; preds = %142, %86
  %90 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %91 = icmp sgt i32 %90, 0
  br i1 %91, label %93, label %92

92:                                               ; preds = %89
  store i32 8, ptr %5, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %145

93:                                               ; preds = %89
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %94 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %95 = sext i32 %94 to i64
  %96 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @ord, i64 0, i64 %95
  %97 = load i32, ptr %96, align 4, !tbaa !5
  store i32 %97, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %98 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %99 = sext i32 %98 to i64
  %100 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @fa, i64 0, i64 %99
  %101 = load i32, ptr %100, align 4, !tbaa !5
  store i32 %101, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %102 = load ptr, ptr @sz, align 8, !tbaa !9
  %103 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %104 = sext i32 %103 to i64
  %105 = getelementptr inbounds i32, ptr %102, i64 %104
  %106 = load i32, ptr %105, align 4, !tbaa !5
  %107 = load ptr, ptr @sz, align 8, !tbaa !9
  %108 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %109 = sext i32 %108 to i64
  %110 = getelementptr inbounds i32, ptr %107, i64 %109
  %111 = load i32, ptr %110, align 4, !tbaa !5
  %112 = add nsw i32 %111, %106
  store i32 %112, ptr %110, align 4, !tbaa !5
  %113 = load ptr, ptr @son, align 8, !tbaa !9
  %114 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %115 = sext i32 %114 to i64
  %116 = getelementptr inbounds i32, ptr %113, i64 %115
  %117 = load i32, ptr %116, align 4, !tbaa !5
  %118 = icmp eq i32 %117, -1
  br i1 %118, label %135, label %119

119:                                              ; preds = %93
  %120 = load ptr, ptr @sz, align 8, !tbaa !9
  %121 = load ptr, ptr @son, align 8, !tbaa !9
  %122 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %123 = sext i32 %122 to i64
  %124 = getelementptr inbounds i32, ptr %121, i64 %123
  %125 = load i32, ptr %124, align 4, !tbaa !5
  %126 = sext i32 %125 to i64
  %127 = getelementptr inbounds i32, ptr %120, i64 %126
  %128 = load i32, ptr %127, align 4, !tbaa !5
  %129 = load ptr, ptr @sz, align 8, !tbaa !9
  %130 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %131 = sext i32 %130 to i64
  %132 = getelementptr inbounds i32, ptr %129, i64 %131
  %133 = load i32, ptr %132, align 4, !tbaa !5
  %134 = icmp slt i32 %128, %133
  br i1 %134, label %135, label %141

135:                                              ; preds = %119, %93
  %136 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %137 = load ptr, ptr @son, align 8, !tbaa !9
  %138 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %139 = sext i32 %138 to i64
  %140 = getelementptr inbounds i32, ptr %137, i64 %139
  store i32 %136, ptr %140, align 4, !tbaa !5
  br label %141

141:                                              ; preds = %135, %119
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %142

142:                                              ; preds = %141
  %143 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %144 = add nsw i32 %143, -1
  store i32 %144, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %89, !llvm.loop !17

145:                                              ; preds = %92
  %146 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %147 = load ptr, ptr @top, align 8, !tbaa !9
  %148 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %149 = sext i32 %148 to i64
  %150 = getelementptr inbounds i32, ptr %147, i64 %149
  store i32 %146, ptr %150, align 4, !tbaa !5
  %151 = load ptr, ptr @in, align 8, !tbaa !9
  %152 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %153 = sext i32 %152 to i64
  %154 = getelementptr inbounds i32, ptr %151, i64 %153
  store i32 0, ptr %154, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %155

155:                                              ; preds = %273, %145
  %156 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %157 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %158 = icmp slt i32 %156, %157
  br i1 %158, label %160, label %159

159:                                              ; preds = %155
  store i32 11, ptr %5, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  br label %276

160:                                              ; preds = %155
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %161 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %162 = sext i32 %161 to i64
  %163 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @ord, i64 0, i64 %162
  %164 = load i32, ptr %163, align 4, !tbaa !5
  store i32 %164, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #2
  %165 = load ptr, ptr @in, align 8, !tbaa !9
  %166 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %167 = sext i32 %166 to i64
  %168 = getelementptr inbounds i32, ptr %165, i64 %167
  %169 = load i32, ptr %168, align 4, !tbaa !5
  store i32 %169, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %170 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %171 = load ptr, ptr @seq, align 8, !tbaa !9
  %172 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %173 = add nsw i32 %172, 1
  store i32 %173, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %174 = sext i32 %172 to i64
  %175 = getelementptr inbounds i32, ptr %171, i64 %174
  store i32 %170, ptr %175, align 4, !tbaa !5
  %176 = load ptr, ptr @son, align 8, !tbaa !9
  %177 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %178 = sext i32 %177 to i64
  %179 = getelementptr inbounds i32, ptr %176, i64 %178
  %180 = load i32, ptr %179, align 4, !tbaa !5
  %181 = icmp ne i32 %180, -1
  br i1 %181, label %182, label %216

182:                                              ; preds = %160
  %183 = load ptr, ptr @top, align 8, !tbaa !9
  %184 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %185 = sext i32 %184 to i64
  %186 = getelementptr inbounds i32, ptr %183, i64 %185
  %187 = load i32, ptr %186, align 4, !tbaa !5
  %188 = load ptr, ptr @top, align 8, !tbaa !9
  %189 = load ptr, ptr @son, align 8, !tbaa !9
  %190 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %191 = sext i32 %190 to i64
  %192 = getelementptr inbounds i32, ptr %189, i64 %191
  %193 = load i32, ptr %192, align 4, !tbaa !5
  %194 = sext i32 %193 to i64
  %195 = getelementptr inbounds i32, ptr %188, i64 %194
  store i32 %187, ptr %195, align 4, !tbaa !5
  %196 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %197 = load ptr, ptr @in, align 8, !tbaa !9
  %198 = load ptr, ptr @son, align 8, !tbaa !9
  %199 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %200 = sext i32 %199 to i64
  %201 = getelementptr inbounds i32, ptr %198, i64 %200
  %202 = load i32, ptr %201, align 4, !tbaa !5
  %203 = sext i32 %202 to i64
  %204 = getelementptr inbounds i32, ptr %197, i64 %203
  store i32 %196, ptr %204, align 4, !tbaa !5
  %205 = load ptr, ptr @sz, align 8, !tbaa !9
  %206 = load ptr, ptr @son, align 8, !tbaa !9
  %207 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %208 = sext i32 %207 to i64
  %209 = getelementptr inbounds i32, ptr %206, i64 %208
  %210 = load i32, ptr %209, align 4, !tbaa !5
  %211 = sext i32 %210 to i64
  %212 = getelementptr inbounds i32, ptr %205, i64 %211
  %213 = load i32, ptr %212, align 4, !tbaa !5
  %214 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %215 = add nsw i32 %214, %213
  store i32 %215, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  br label %216

216:                                              ; preds = %182, %160
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #2
  %217 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %218 = sext i32 %217 to i64
  %219 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @lnk, i64 0, i64 %218
  %220 = load i32, ptr %219, align 4, !tbaa !5
  store i32 %220, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  br label %221

221:                                              ; preds = %260, %216
  %222 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %223 = icmp ne i32 %222, -1
  br i1 %223, label %225, label %224

224:                                              ; preds = %221
  store i32 14, ptr %5, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #2
  br label %266

225:                                              ; preds = %221
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %16) #2
  %226 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %227 = sext i32 %226 to i64
  %228 = getelementptr inbounds [300003 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %227
  %229 = getelementptr inbounds %struct.Edge, ptr %228, i32 0, i32 1
  %230 = load i32, ptr %229, align 4, !tbaa !11
  store i32 %230, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %231 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %232 = load ptr, ptr @son, align 8, !tbaa !9
  %233 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %234 = sext i32 %233 to i64
  %235 = getelementptr inbounds i32, ptr %232, i64 %234
  %236 = load i32, ptr %235, align 4, !tbaa !5
  %237 = icmp eq i32 %231, %236
  br i1 %237, label %238, label %239

238:                                              ; preds = %225
  store i32 16, ptr %5, align 4
  br label %257

239:                                              ; preds = %225
  %240 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %241 = load ptr, ptr @top, align 8, !tbaa !9
  %242 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %243 = sext i32 %242 to i64
  %244 = getelementptr inbounds i32, ptr %241, i64 %243
  store i32 %240, ptr %244, align 4, !tbaa !5
  %245 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %246 = load ptr, ptr @in, align 8, !tbaa !9
  %247 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %248 = sext i32 %247 to i64
  %249 = getelementptr inbounds i32, ptr %246, i64 %248
  store i32 %245, ptr %249, align 4, !tbaa !5
  %250 = load ptr, ptr @sz, align 8, !tbaa !9
  %251 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %252 = sext i32 %251 to i64
  %253 = getelementptr inbounds i32, ptr %250, i64 %252
  %254 = load i32, ptr %253, align 4, !tbaa !5
  %255 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %256 = add nsw i32 %255, %254
  store i32 %256, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %5, align 4
  br label %257

257:                                              ; preds = %239, %238
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %16) #2
  %258 = load i32, ptr %5, align 4
  switch i32 %258, label %277 [
    i32 0, label %259
    i32 16, label %260
  ]

259:                                              ; preds = %257
  br label %260

260:                                              ; preds = %259, %257
  %261 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %262 = sext i32 %261 to i64
  %263 = getelementptr inbounds [300003 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %262
  %264 = getelementptr inbounds %struct.Edge, ptr %263, i32 0, i32 0
  %265 = load i32, ptr %264, align 8, !tbaa !13
  store i32 %265, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  br label %221, !llvm.loop !18

266:                                              ; preds = %224
  %267 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %268 = sub nsw i32 %267, 1
  %269 = load ptr, ptr @out, align 8, !tbaa !9
  %270 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %271 = sext i32 %270 to i64
  %272 = getelementptr inbounds i32, ptr %269, i64 %271
  store i32 %268, ptr %272, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  br label %273

273:                                              ; preds = %266
  %274 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %275 = add nsw i32 %274, 1
  store i32 %275, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %155, !llvm.loop !19

276:                                              ; preds = %159
  ret void

277:                                              ; preds = %257
  unreachable
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { mustprogress 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 = !{!"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, !6, i64 4}
!12 = !{!"_ZTS4Edge", !6, i64 0, !6, i64 4}
!13 = !{!12, !6, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = distinct !{!16, !15}
!17 = distinct !{!17, !15}
!18 = distinct !{!18, !15}
!19 = distinct !{!19, !15}


; 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"

%struct.Edge = type { i32, i32 }

@n = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@fa = external dso_local local_unnamed_addr global [50001 x i32], align 16
@ord = external dso_local local_unnamed_addr global [50001 x i32], align 16
@lnk = external dso_local local_unnamed_addr global [50001 x i32], align 16
@e = external dso_local local_unnamed_addr global [300003 x %struct.Edge], align 16
@seq = external dso_local local_unnamed_addr global ptr, align 8
@in = external dso_local local_unnamed_addr global ptr, align 8
@out = external dso_local local_unnamed_addr global ptr, align 8
@dep = external dso_local local_unnamed_addr global ptr, align 8
@sz = external dso_local local_unnamed_addr global ptr, align 8
@top = external dso_local local_unnamed_addr global ptr, align 8
@son = external dso_local local_unnamed_addr global ptr, align 8

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z3bfsi(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = load ptr, ptr @dep, align 8, !tbaa !5
  %3 = sext i32 %0 to i64
  %4 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %3
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %5 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @fa, i64 0, i64 %3
  store i32 -1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %0, ptr @ord, align 16, !tbaa !9
  %6 = load ptr, ptr @sz, align 8, !tbaa !5
  %7 = load ptr, ptr @son, align 8, !tbaa !5
  br label %12

8:                                                ; preds = %._crit_edge
  %9 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !9
  %10 = icmp sgt i32 %9, 1
  br i1 %10, label %.lr.ph81, label %._crit_edge82

.lr.ph81:                                         ; preds = %8
  %11 = zext nneg i32 %9 to i64
  br label %44

12:                                               ; preds = %1, %._crit_edge
  %indvars.iv96 = phi i64 [ 0, %1 ], [ %indvars.iv.next97, %._crit_edge ]
  %.06276 = phi i32 [ 1, %1 ], [ %.163.lcssa, %._crit_edge ]
  %13 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @ord, i64 0, i64 %indvars.iv96
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %15
  store i32 1, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %15
  store i32 -1, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %18 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @lnk, i64 0, i64 %15
  %.06572 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %.not7173 = icmp eq i32 %.06572, -1
  br i1 %.not7173, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %12
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %15
  %20 = sext i32 %.06276 to i64
  br label %24

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %24
  %21 = trunc nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %12
  %.163.lcssa = phi i32 [ %.06276, %12 ], [ %21, %._crit_edge.loopexit ]
  %indvars.iv.next97 = add nuw nsw i64 %indvars.iv96, 1
  %22 = sext i32 %.163.lcssa to i64
  %23 = icmp slt i64 %indvars.iv.next97, %22
  br i1 %23, label %12, label %8, !llvm.loop !11

24:                                               ; preds = %.lr.ph, %24
  %indvars.iv = phi i64 [ %20, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %24 ]
  %.06575 = phi i32 [ %.06572, %.lr.ph ], [ %.065, %24 ]
  %25 = sext i32 %.06575 to i64
  %26 = getelementptr inbounds [300003 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %25
  %27 = getelementptr inbounds i8, ptr %26, i64 4
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !13
  %29 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !9
  %30 = add nsw i32 %29, 1
  %31 = sext i32 %28 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %31
  store i32 %30, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  %33 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @fa, i64 0, i64 %31
  store i32 %14, ptr %33, align 4, !tbaa !9
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %34 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @ord, i64 0, i64 %indvars.iv
  store i32 %28, ptr %34, align 4, !tbaa !9
  %.065 = load i32, ptr %26, align 8, !tbaa !9
  %.not71 = icmp eq i32 %.065, -1
  br i1 %.not71, label %._crit_edge.loopexit, label %24, !llvm.loop !15

._crit_edge82:                                    ; preds = %66, %8
  %35 = load ptr, ptr @top, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %35, i64 %3
  store i32 %0, ptr %36, align 4, !tbaa !9
  %37 = load ptr, ptr @in, align 8, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %37, i64 %3
  store i32 0, ptr %38, align 4, !tbaa !9
  %39 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !9
  %40 = icmp sgt i32 %39, 0
  br i1 %40, label %.lr.ph93, label %._crit_edge94

.lr.ph93:                                         ; preds = %._crit_edge82
  %41 = load ptr, ptr @seq, align 8, !tbaa !5
  %42 = load ptr, ptr @sz, align 8
  %43 = load ptr, ptr @out, align 8, !tbaa !5
  br label %68

44:                                               ; preds = %.lr.ph81, %66
  %indvars.iv99 = phi i64 [ %11, %.lr.ph81 ], [ %indvars.iv.next100, %66 ]
  %indvars.iv.next100 = add nsw i64 %indvars.iv99, -1
  %45 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @ord, i64 0, i64 %indvars.iv.next100
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @fa, i64 0, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !9
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %47
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  %52 = sext i32 %49 to i64
  %53 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !9
  %55 = add nsw i32 %54, %51
  store i32 %55, ptr %53, align 4, !tbaa !9
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %52
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  %58 = icmp eq i32 %57, -1
  br i1 %58, label %65, label %59

59:                                               ; preds = %44
  %60 = sext i32 %57 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !9
  %63 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  %64 = icmp slt i32 %62, %63
  br i1 %64, label %65, label %66

65:                                               ; preds = %59, %44
  store i32 %46, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  br label %66

66:                                               ; preds = %65, %59
  %67 = icmp ugt i64 %indvars.iv99, 2
  br i1 %67, label %44, label %._crit_edge82, !llvm.loop !16

._crit_edge94:                                    ; preds = %._crit_edge89, %._crit_edge82
  ret void

68:                                               ; preds = %.lr.ph93, %._crit_edge89
  %indvars.iv102 = phi i64 [ 0, %.lr.ph93 ], [ %indvars.iv.next103, %._crit_edge89 ]
  %69 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @ord, i64 0, i64 %indvars.iv102
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !9
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds i32, ptr %37, i64 %71
  %73 = load i32, ptr %72, align 4, !tbaa !9
  %74 = add nsw i32 %73, 1
  %75 = sext i32 %73 to i64
  %76 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %75
  store i32 %70, ptr %76, align 4, !tbaa !9
  %77 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %71
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !9
  %.not = icmp eq i32 %78, -1
  br i1 %.not, label %92, label %79

79:                                               ; preds = %68
  %80 = getelementptr inbounds i32, ptr %35, i64 %71
  %81 = load i32, ptr %80, align 4, !tbaa !9
  %82 = sext i32 %78 to i64
  %83 = getelementptr inbounds i32, ptr %35, i64 %82
  store i32 %81, ptr %83, align 4, !tbaa !9
  %84 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !9
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = getelementptr inbounds i32, ptr %37, i64 %85
  store i32 %74, ptr %86, align 4, !tbaa !9
  %87 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !9
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds i32, ptr %42, i64 %88
  %90 = load i32, ptr %89, align 4, !tbaa !9
  %91 = add nsw i32 %90, %74
  br label %92

92:                                               ; preds = %79, %68
  %.061 = phi i32 [ %91, %79 ], [ %74, %68 ]
  %93 = getelementptr inbounds [50001 x i32], ptr @lnk, i64 0, i64 %71
  %.06083 = load i32, ptr %93, align 4, !tbaa !9
  %.not7084 = icmp eq i32 %.06083, -1
  br i1 %.not7084, label %._crit_edge89, label %.lr.ph88

.lr.ph88:                                         ; preds = %92
  %94 = load ptr, ptr @sz, align 8
  br label %100

._crit_edge89:                                    ; preds = %114, %92
  %.1.lcssa = phi i32 [ %.061, %92 ], [ %.2, %114 ]
  %95 = add nsw i32 %.1.lcssa, -1
  %96 = getelementptr inbounds i32, ptr %43, i64 %71
  store i32 %95, ptr %96, align 4, !tbaa !9
  %indvars.iv.next103 = add nuw nsw i64 %indvars.iv102, 1
  %97 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !9
  %98 = sext i32 %97 to i64
  %99 = icmp slt i64 %indvars.iv.next103, %98
  br i1 %99, label %68, label %._crit_edge94, !llvm.loop !17

100:                                              ; preds = %.lr.ph88, %114
  %.06086 = phi i32 [ %.06083, %.lr.ph88 ], [ %.060, %114 ]
  %.185 = phi i32 [ %.061, %.lr.ph88 ], [ %.2, %114 ]
  %101 = sext i32 %.06086 to i64
  %102 = getelementptr inbounds [300003 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %101
  %103 = getelementptr inbounds i8, ptr %102, i64 4
  %104 = load i32, ptr %103, align 4, !tbaa !13
  %105 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !9
  %106 = icmp eq i32 %104, %105
  br i1 %106, label %114, label %107

107:                                              ; preds = %100
  %108 = sext i32 %104 to i64
  %109 = getelementptr inbounds i32, ptr %35, i64 %108
  store i32 %104, ptr %109, align 4, !tbaa !9
  %110 = getelementptr inbounds i32, ptr %37, i64 %108
  store i32 %.185, ptr %110, align 4, !tbaa !9
  %111 = getelementptr inbounds i32, ptr %94, i64 %108
  %112 = load i32, ptr %111, align 4, !tbaa !9
  %113 = add nsw i32 %112, %.185
  br label %114

114:                                              ; preds = %100, %107
  %.2 = phi i32 [ %113, %107 ], [ %.185, %100 ]
  %.060 = load i32, ptr %102, align 8, !tbaa !9
  %.not70 = icmp eq i32 %.060, -1
  br i1 %.not70, label %._crit_edge89, label %100, !llvm.loop !18
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, 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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{!14, !10, i64 4}
!14 = !{!"_ZTS4Edge", !10, i64 0, !10, i64 4}
!15 = distinct !{!15, !12}
!16 = distinct !{!16, !12}
!17 = distinct !{!17, !12}
!18 = distinct !{!18, !12}


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