; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: hdu (4651)

; 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"

@f = external dso_local global [100001 x i32], align 16
@t = external dso_local global i32, align 4
@n = external dso_local global i32, align 4
@.str = external hidden unnamed_addr constant [3 x i8], align 1
@.str.1 = 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 i64, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  store i32 0, ptr %1, align 4
  store i32 1, ptr @f, align 16, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %2) #3
  store i32 1, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %7

7:                                                ; preds = %134, %0
  %8 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp slt i32 %8, 100001
  br i1 %9, label %11, label %10

10:                                               ; preds = %7
  store i32 2, ptr %3, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %2) #3
  br label %137

11:                                               ; preds = %7
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #3
  store i64 0, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %12

12:                                               ; preds = %57, %11
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %15 = mul nsw i32 3, %14
  %16 = sub nsw i32 %15, 1
  %17 = mul nsw i32 %13, %16
  %18 = ashr i32 %17, 1
  %19 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %20 = icmp sle i32 %18, %19
  br i1 %20, label %22, label %21

21:                                               ; preds = %12
  store i32 5, ptr %3, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  br label %60

22:                                               ; preds = %12
  %23 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %24 = and i32 %23, 1
  %25 = icmp ne i32 %24, 0
  br i1 %25, label %26, label %41

26:                                               ; preds = %22
  %27 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %30 = mul nsw i32 3, %29
  %31 = sub nsw i32 %30, 1
  %32 = mul nsw i32 %28, %31
  %33 = ashr i32 %32, 1
  %34 = sub nsw i32 %27, %33
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %40 = add nsw i64 %39, %38
  store i64 %40, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  br label %56

41:                                               ; preds = %22
  %42 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %45 = mul nsw i32 3, %44
  %46 = sub nsw i32 %45, 1
  %47 = mul nsw i32 %43, %46
  %48 = ashr i32 %47, 1
  %49 = sub nsw i32 %42, %48
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %55 = sub nsw i64 %54, %53
  store i64 %55, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  br label %56

56:                                               ; preds = %41, %26
  br label %57

57:                                               ; preds = %56
  %58 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %59 = add nsw i32 %58, 1
  store i32 %59, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %12, !llvm.loop !11

60:                                               ; preds = %21
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %61

61:                                               ; preds = %112, %60
  %62 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %63 = sub nsw i32 0, %62
  %64 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %65 = sub nsw i32 0, %64
  %66 = mul nsw i32 3, %65
  %67 = sub nsw i32 %66, 1
  %68 = mul nsw i32 %63, %67
  %69 = ashr i32 %68, 1
  %70 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %71 = icmp sle i32 %69, %70
  br i1 %71, label %73, label %72

72:                                               ; preds = %61
  store i32 8, ptr %3, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  br label %115

73:                                               ; preds = %61
  %74 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %75 = and i32 %74, 1
  %76 = icmp ne i32 %75, 0
  br i1 %76, label %77, label %94

77:                                               ; preds = %73
  %78 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %80 = sub nsw i32 0, %79
  %81 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %82 = sub nsw i32 0, %81
  %83 = mul nsw i32 3, %82
  %84 = sub nsw i32 %83, 1
  %85 = mul nsw i32 %80, %84
  %86 = ashr i32 %85, 1
  %87 = sub nsw i32 %78, %86
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %88
  %90 = load i32, ptr %89, align 4, !tbaa !5
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %93 = add nsw i64 %92, %91
  store i64 %93, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  br label %111

94:                                               ; preds = %73
  %95 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %96 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %97 = sub nsw i32 0, %96
  %98 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %99 = sub nsw i32 0, %98
  %100 = mul nsw i32 3, %99
  %101 = sub nsw i32 %100, 1
  %102 = mul nsw i32 %97, %101
  %103 = ashr i32 %102, 1
  %104 = sub nsw i32 %95, %103
  %105 = sext i32 %104 to i64
  %106 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %105
  %107 = load i32, ptr %106, align 4, !tbaa !5
  %108 = sext i32 %107 to i64
  %109 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %110 = sub nsw i64 %109, %108
  store i64 %110, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  br label %111

111:                                              ; preds = %94, %77
  br label %112

112:                                              ; preds = %111
  %113 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %114 = add nsw i32 %113, 1
  store i32 %114, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %61, !llvm.loop !13

115:                                              ; preds = %72
  %116 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %117 = srem i64 %116, 1000000007
  %118 = trunc i64 %117 to i32
  %119 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %120 = sext i32 %119 to i64
  %121 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %120
  store i32 %118, ptr %121, align 4, !tbaa !5
  %122 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %123 = sext i32 %122 to i64
  %124 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %123
  %125 = load i32, ptr %124, align 4, !tbaa !5
  %126 = icmp slt i32 %125, 0
  br i1 %126, label %127, label %133

127:                                              ; preds = %115
  %128 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %129 = sext i32 %128 to i64
  %130 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %129
  %131 = load i32, ptr %130, align 4, !tbaa !5
  %132 = add nsw i32 %131, 1000000007
  store i32 %132, ptr %130, align 4, !tbaa !5
  br label %133

133:                                              ; preds = %127, %115
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #3
  br label %134

134:                                              ; preds = %133
  %135 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %136 = add nsw i32 %135, 1
  store i32 %136, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %7, !llvm.loop !14

137:                                              ; preds = %10
  %138 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef @t)
  br label %139

139:                                              ; preds = %143, %137
  %140 = load i32, ptr @t, align 4, !tbaa !5
  %141 = add nsw i32 %140, -1
  store i32 %141, ptr @t, align 4, !tbaa !5
  %142 = icmp ne i32 %140, 0
  br i1 %142, label %143, label %150

143:                                              ; preds = %139
  %144 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef @n)
  %145 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %146 = sext i32 %145 to i64
  %147 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %146
  %148 = load i32, ptr %147, align 4, !tbaa !5
  %149 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.1, i32 noundef %148)
  br label %139, !llvm.loop !15

150:                                              ; preds = %139
  ret i32 0
}

; 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

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

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

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 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"long long", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}
!15 = distinct !{!15, !12}


; 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"

@f = external dso_local local_unnamed_addr global [100001 x i32], align 16
@t = external dso_local global i32, align 4
@n = external dso_local global i32, align 4
@.str = external hidden unnamed_addr constant [3 x i8], align 1
@.str.1 = 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 {
  store i32 1, ptr @f, align 16, !tbaa !5
  br label %.preheader44

.preheader44:                                     ; preds = %0, %._crit_edge
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %0 ], [ %indvars.iv.next, %._crit_edge ]
  %1 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %2 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  br label %9

3:                                                ; preds = %._crit_edge
  %4 = tail call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull @t)
  %5 = load i32, ptr @t, align 4, !tbaa !5
  %6 = add nsw i32 %5, -1
  store i32 %6, ptr @t, align 4, !tbaa !5
  %.not51 = icmp eq i32 %5, 0
  br i1 %.not51, label %._crit_edge54, label %.lr.ph53

.preheader:                                       ; preds = %26
  %.not4147 = icmp ult i64 %indvars.iv, 2
  br i1 %.not4147, label %._crit_edge, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader
  %7 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %8 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  br label %.lr.ph

9:                                                ; preds = %.preheader44, %26
  %10 = phi i32 [ 1, %.preheader44 ], [ %31, %26 ]
  %.03246 = phi i32 [ 1, %.preheader44 ], [ %27, %26 ]
  %.03345 = phi i64 [ 0, %.preheader44 ], [ %.1, %26 ]
  %11 = and i32 %.03246, 1
  %.not43 = icmp eq i32 %11, 0
  br i1 %.not43, label %19, label %12

12:                                               ; preds = %9
  %13 = sub nsw i32 %1, %10
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %14
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = add nsw i64 %.03345, %17
  br label %26

19:                                               ; preds = %9
  %20 = sub nsw i32 %2, %10
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = sub nsw i64 %.03345, %24
  br label %26

26:                                               ; preds = %12, %19
  %.1 = phi i64 [ %18, %12 ], [ %25, %19 ]
  %27 = add nuw nsw i32 %.03246, 1
  %28 = mul nuw nsw i32 %27, 3
  %29 = add nsw i32 %28, -1
  %30 = mul nsw i32 %29, %27
  %31 = ashr i32 %30, 1
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %.not38 = icmp slt i64 %indvars.iv, %32
  br i1 %.not38, label %.preheader, label %9, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %54, %.preheader
  %.2.lcssa = phi i64 [ %.1, %.preheader ], [ %.3, %54 ]
  %33 = srem i64 %.2.lcssa, 1000000007
  %34 = trunc nsw i64 %33 to i32
  %35 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %indvars.iv
  %36 = icmp slt i64 %33, 0
  %37 = add nsw i32 %34, 1000000007
  %spec.select = select i1 %36, i32 %37, i32 %34
  store i32 %spec.select, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, 100001
  br i1 %exitcond.not, label %3, label %.preheader44, !llvm.loop !11

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %54
  %38 = phi i32 [ %56, %54 ], [ 2, %.lr.ph.preheader ]
  %.049 = phi i32 [ %55, %54 ], [ 1, %.lr.ph.preheader ]
  %.248 = phi i64 [ %.3, %54 ], [ %.1, %.lr.ph.preheader ]
  %39 = and i32 %.049, 1
  %.not42 = icmp eq i32 %39, 0
  br i1 %.not42, label %47, label %40

40:                                               ; preds = %.lr.ph
  %41 = sub nsw i32 %7, %38
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = add nsw i64 %.248, %45
  br label %54

47:                                               ; preds = %.lr.ph
  %48 = sub nsw i32 %8, %38
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %49
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !5
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = sub nsw i64 %.248, %52
  br label %54

54:                                               ; preds = %40, %47
  %.3 = phi i64 [ %46, %40 ], [ %53, %47 ]
  %55 = add nuw nsw i32 %.049, 1
  %.neg = mul i32 %55, 3
  %.neg39 = add i32 %.neg, 1
  %.neg40 = mul i32 %.neg39, %55
  %56 = ashr i32 %.neg40, 1
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %.not41 = icmp slt i64 %indvars.iv, %57
  br i1 %.not41, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !12

.lr.ph53:                                         ; preds = %3, %.lr.ph53
  %58 = tail call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull @n)
  %59 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !5
  %63 = tail call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.1, i32 noundef %62)
  %64 = load i32, ptr @t, align 4, !tbaa !5
  %65 = add nsw i32 %64, -1
  store i32 %65, ptr @t, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %64, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge54, label %.lr.ph53, !llvm.loop !13

._crit_edge54:                                    ; preds = %.lr.ph53, %3
  ret i32 0
}

; 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 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}
!13 = distinct !{!13, !10}


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