; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: codeforces/complete/906C.ll (Z3dfsiii)

; 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
@all = external dso_local global i32, align 4
@e = external dso_local global [23 x i32], align 16
@dsu = external dso_local global [23 x [23 x i32]], align 16
@ans = external dso_local global i32, align 4
@out = external dso_local global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z8dsu_findPii(ptr noundef, i32 noundef) #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_Z9dsu_mergePiii(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z3dfsiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %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
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %14 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp eq i32 %13, %14
  br i1 %15, label %16, label %72

16:                                               ; preds = %3
  %17 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr @all, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp slt i32 %17, %18
  br i1 %19, label %20, label %21

20:                                               ; preds = %16
  br label %131

21:                                               ; preds = %16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  store i32 -1, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %22

22:                                               ; preds = %58, %21
  %23 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp slt i32 %23, %24
  br i1 %25, label %27, label %26

26:                                               ; preds = %22
  store i32 2, ptr %10, align 4
  br label %61

27:                                               ; preds = %22
  %28 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %30 = shl i32 1, %29
  %31 = and i32 %28, %30
  %32 = icmp ne i32 %31, 0
  br i1 %32, label %34, label %33

33:                                               ; preds = %27
  br label %58

34:                                               ; preds = %27
  %35 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %36 = add nsw i32 %35, 1
  store i32 %36, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %38 = icmp eq i32 %37, -1
  br i1 %38, label %39, label %41

39:                                               ; preds = %34
  %40 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %40, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %57

41:                                               ; preds = %34
  %42 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [23 x [23 x i32]], ptr @dsu, i64 0, i64 %43
  %45 = getelementptr inbounds [23 x i32], ptr %44, i64 0, i64 0
  %46 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %47 = call noundef i32 @_Z8dsu_findPii(ptr noundef %45, i32 noundef %46)
  %48 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds [23 x [23 x i32]], ptr @dsu, i64 0, i64 %49
  %51 = getelementptr inbounds [23 x i32], ptr %50, i64 0, i64 0
  %52 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %53 = call noundef i32 @_Z8dsu_findPii(ptr noundef %51, i32 noundef %52)
  %54 = icmp ne i32 %47, %53
  br i1 %54, label %55, label %56

55:                                               ; preds = %41
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %61

56:                                               ; preds = %41
  br label %57

57:                                               ; preds = %56, %39
  br label %58

58:                                               ; preds = %57, %33
  %59 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %60 = add nsw i32 %59, 1
  store i32 %60, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %22, !llvm.loop !9

61:                                               ; preds = %55, %26
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  %62 = load i32, ptr %10, align 4
  switch i32 %62, label %71 [
    i32 2, label %63
  ]

63:                                               ; preds = %61
  %64 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %66 = icmp slt i32 %64, %65
  br i1 %66, label %67, label %70

67:                                               ; preds = %63
  %68 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 %68, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %69, ptr @out, align 4, !tbaa !5
  br label %70

70:                                               ; preds = %67, %63
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %71

71:                                               ; preds = %70, %61
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  br label %131

72:                                               ; preds = %3
  %73 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %74 = add nsw i32 %73, 1
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = getelementptr inbounds [23 x [23 x i32]], ptr @dsu, i64 0, i64 %75
  %77 = getelementptr inbounds [23 x i32], ptr %76, i64 0, i64 0
  %78 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds [23 x [23 x i32]], ptr @dsu, i64 0, i64 %79
  %81 = getelementptr inbounds [23 x i32], ptr %80, i64 0, i64 0
  %82 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = mul i64 %83, 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %77, ptr align 4 %81, i64 %84, i1 false)
  %85 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %86 = add nsw i32 %85, 1
  %87 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %86, i32 noundef %87, i32 noundef %88)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  %89 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds [23 x i32], ptr @e, i64 0, i64 %90
  %92 = load i32, ptr %91, align 4, !tbaa !5
  %93 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %94 = and i32 %92, %93
  store i32 %94, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #3
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %95

95:                                               ; preds = %115, %72
  %96 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %97 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %98 = icmp slt i32 %96, %97
  br i1 %98, label %100, label %99

99:                                               ; preds = %95
  store i32 5, ptr %10, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #3
  br label %118

100:                                              ; preds = %95
  %101 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %102 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %103 = shl i32 1, %102
  %104 = and i32 %101, %103
  %105 = icmp ne i32 %104, 0
  br i1 %105, label %106, label %114

106:                                              ; preds = %100
  %107 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %108 = add nsw i32 %107, 1
  %109 = sext i32 %108 to i64
  %110 = getelementptr inbounds [23 x [23 x i32]], ptr @dsu, i64 0, i64 %109
  %111 = getelementptr inbounds [23 x i32], ptr %110, i64 0, i64 0
  %112 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %113 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z9dsu_mergePiii(ptr noundef %111, i32 noundef %112, i32 noundef %113)
  br label %114

114:                                              ; preds = %106, %100
  br label %115

115:                                              ; preds = %114
  %116 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %117 = add nsw i32 %116, 1
  store i32 %117, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %95, !llvm.loop !11

118:                                              ; preds = %99
  %119 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %120 = add nsw i32 %119, 1
  %121 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %122 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %123 = shl i32 1, %122
  %124 = or i32 %121, %123
  %125 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %126 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %127 = sext i32 %126 to i64
  %128 = getelementptr inbounds [23 x i32], ptr @e, i64 0, i64 %127
  %129 = load i32, ptr %128, align 4, !tbaa !5
  %130 = or i32 %125, %129
  call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %120, i32 noundef %124, i32 noundef %130)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  br label %131

131:                                              ; preds = %118, %71, %20
  ret void
}

; 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

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noalias nocapture writeonly, ptr noalias nocapture readonly, i64, i1 immarg) #2

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 = { nocallback nofree 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 = 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"

@n = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@all = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@e = external dso_local local_unnamed_addr global [23 x i32], align 16
@dsu = external dso_local global [23 x [23 x i32]], align 16
@ans = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@out = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z8dsu_findPii(ptr noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_Z9dsu_mergePiii(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z3dfsiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %5 = icmp eq i32 %4, %0
  br i1 %5, label %tailrecurse._crit_edge, label %.lr.ph57.preheader

.lr.ph57.preheader:                               ; preds = %3
  %6 = sext i32 %0 to i64
  br label %.lr.ph57

tailrecurse._crit_edge:                           ; preds = %tailrecurse, %3
  %7 = phi i32 [ %0, %3 ], [ %35, %tailrecurse ]
  %.tr49.lcssa = phi i32 [ %1, %3 ], [ %44, %tailrecurse ]
  %.tr50.lcssa = phi i32 [ %2, %3 ], [ %45, %tailrecurse ]
  %8 = load i32, ptr @all, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp sgt i32 %8, %.tr50.lcssa
  br i1 %9, label %.thread, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %tailrecurse._crit_edge
  %.not4459 = icmp sgt i32 %7, 0
  br i1 %.not4459, label %.lr.ph63, label %._crit_edge64

.lr.ph63:                                         ; preds = %.preheader, %24
  %10 = phi i32 [ %25, %24 ], [ %7, %.preheader ]
  %.03462 = phi i32 [ %.1, %24 ], [ 0, %.preheader ]
  %.03661 = phi i32 [ %.137, %24 ], [ -1, %.preheader ]
  %.03860 = phi i32 [ %26, %24 ], [ 0, %.preheader ]
  %11 = shl nuw i32 1, %.03860
  %12 = and i32 %11, %.tr49.lcssa
  %.not42 = icmp eq i32 %12, 0
  br i1 %.not42, label %24, label %13

13:                                               ; preds = %.lr.ph63
  %14 = add nsw i32 %.03462, 1
  %15 = icmp eq i32 %.03661, -1
  br i1 %15, label %24, label %16

16:                                               ; preds = %13
  %17 = sext i32 %10 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [23 x [23 x i32]], ptr @dsu, i64 0, i64 %17
  %19 = tail call noundef i32 @_Z8dsu_findPii(ptr noundef nonnull %18, i32 noundef %.03661)
  %20 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [23 x [23 x i32]], ptr @dsu, i64 0, i64 %21
  %23 = tail call noundef i32 @_Z8dsu_findPii(ptr noundef nonnull %22, i32 noundef %.03860)
  %.not43 = icmp eq i32 %19, %23
  br i1 %.not43, label %._crit_edge, label %.thread

._crit_edge:                                      ; preds = %16
  %.pre70 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  br label %24

24:                                               ; preds = %._crit_edge, %13, %.lr.ph63
  %25 = phi i32 [ %.pre70, %._crit_edge ], [ %10, %.lr.ph63 ], [ %10, %13 ]
  %.137 = phi i32 [ %.03661, %._crit_edge ], [ %.03661, %.lr.ph63 ], [ %.03860, %13 ]
  %.1 = phi i32 [ %14, %._crit_edge ], [ %.03462, %.lr.ph63 ], [ %14, %13 ]
  %26 = add nuw nsw i32 %.03860, 1
  %.not44 = icmp slt i32 %26, %25
  br i1 %.not44, label %.lr.ph63, label %._crit_edge64, !llvm.loop !9

._crit_edge64:                                    ; preds = %24, %.preheader
  %.034.lcssa = phi i32 [ 0, %.preheader ], [ %.1, %24 ]
  %27 = load i32, ptr @ans, align 4
  %28 = icmp slt i32 %.034.lcssa, %27
  br i1 %28, label %29, label %.thread

29:                                               ; preds = %._crit_edge64
  store i32 %.034.lcssa, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  store i32 %.tr49.lcssa, ptr @out, align 4, !tbaa !5
  br label %.thread

.lr.ph57:                                         ; preds = %.lr.ph57.preheader, %tailrecurse
  %indvars.iv = phi i64 [ %6, %.lr.ph57.preheader ], [ %indvars.iv.next, %tailrecurse ]
  %30 = phi i32 [ %4, %.lr.ph57.preheader ], [ %40, %tailrecurse ]
  %.tr5055 = phi i32 [ %2, %.lr.ph57.preheader ], [ %45, %tailrecurse ]
  %.tr4954 = phi i32 [ %1, %.lr.ph57.preheader ], [ %44, %tailrecurse ]
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %31 = getelementptr inbounds [23 x [23 x i32]], ptr @dsu, i64 0, i64 %indvars.iv.next
  %32 = getelementptr inbounds [23 x [23 x i32]], ptr @dsu, i64 0, i64 %indvars.iv
  %33 = sext i32 %30 to i64
  %34 = shl nsw i64 %33, 2
  tail call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr nonnull align 4 %31, ptr nonnull align 4 %32, i64 %34, i1 false)
  %35 = trunc nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %35, i32 noundef %.tr4954, i32 noundef %.tr5055)
  %36 = getelementptr inbounds [23 x i32], ptr @e, i64 0, i64 %indvars.iv
  %37 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %38 = icmp sgt i32 %37, 0
  %.pre69 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  br i1 %38, label %.lr.ph, label %tailrecurse

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph57
  %39 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  br label %47

tailrecurse.loopexit:                             ; preds = %53
  %.pre68 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  br label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %tailrecurse.loopexit, %.lr.ph57
  %40 = phi i32 [ %54, %tailrecurse.loopexit ], [ %37, %.lr.ph57 ]
  %41 = phi i32 [ %.pre68, %tailrecurse.loopexit ], [ %.pre69, %.lr.ph57 ]
  %42 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  %43 = shl nuw i32 1, %42
  %44 = or i32 %43, %.tr4954
  %45 = or i32 %41, %.tr5055
  %46 = icmp eq i32 %40, %35
  br i1 %46, label %tailrecurse._crit_edge, label %.lr.ph57

47:                                               ; preds = %.lr.ph, %53
  %48 = phi i32 [ %37, %.lr.ph ], [ %54, %53 ]
  %.052 = phi i32 [ 0, %.lr.ph ], [ %55, %53 ]
  %49 = shl nuw i32 1, %.052
  %50 = and i32 %.pre69, %49
  %51 = and i32 %50, %.tr4954
  %.not = icmp eq i32 %51, 0
  br i1 %.not, label %53, label %52

52:                                               ; preds = %47
  tail call void @_Z9dsu_mergePiii(ptr noundef nonnull %31, i32 noundef %39, i32 noundef %.052)
  %.pre = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  br label %53

53:                                               ; preds = %47, %52
  %54 = phi i32 [ %48, %47 ], [ %.pre, %52 ]
  %55 = add nuw nsw i32 %.052, 1
  %56 = icmp slt i32 %55, %54
  br i1 %56, label %47, label %tailrecurse.loopexit, !llvm.loop !11

.thread:                                          ; preds = %16, %._crit_edge64, %29, %tailrecurse._crit_edge
  ret void
}

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noalias nocapture writeonly, ptr noalias nocapture readonly, i64, i1 immarg) #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 = { mustprogress nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }

!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: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass