; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: codeforces/gym/100624E.ll (Z3dfsi)

; 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
@L = external dso_local global [501 x i32], align 16
@R = external dso_local global [501 x i32], align 16
@f = external dso_local global [501 x [2001 x i32]], align 16
@word = external dso_local global [501 x [6 x i8]], align 16
@str = external dso_local global [2001 x i8], align 16
@vis = external dso_local global [501 x i8], align 16

; 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 uwtable
define dso_local void @_Z3dfsi(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
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %8 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %9 = sext i32 %8 to i64
  %10 = getelementptr inbounds [501 x i8], ptr @vis, i64 0, i64 %9
  %11 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %12 = trunc i8 %11 to i1
  br i1 %12, label %13, label %14

13:                                               ; preds = %1
  br label %127

14:                                               ; preds = %1
  %15 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [501 x i8], ptr @vis, i64 0, i64 %16
  store i8 1, ptr %17, align 1, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [501 x i32], ptr @L, i64 0, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp eq i32 %21, -1
  br i1 %22, label %23, label %83

23:                                               ; preds = %14
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %24

24:                                               ; preds = %79, %23
  %25 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp sle i32 %25, %26
  br i1 %27, label %29, label %28

28:                                               ; preds = %24
  store i32 2, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  br label %82

29:                                               ; preds = %24
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %30 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i32 %30, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %31

31:                                               ; preds = %68, %29
  %32 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [2001 x i8], ptr @str, i64 0, i64 %33
  %35 = load i8, ptr %34, align 1, !tbaa !13
  %36 = icmp ne i8 %35, 0
  br i1 %36, label %37, label %46

37:                                               ; preds = %31
  %38 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds [501 x [6 x i8]], ptr @word, i64 0, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [6 x i8], ptr %40, i64 0, i64 %42
  %44 = load i8, ptr %43, align 1, !tbaa !13
  %45 = icmp ne i8 %44, 0
  br label %46

46:                                               ; preds = %37, %31
  %47 = phi i1 [ false, %31 ], [ %45, %37 ]
  br i1 %47, label %49, label %48

48:                                               ; preds = %46
  store i32 5, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %71

49:                                               ; preds = %46
  %50 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds [2001 x i8], ptr @str, i64 0, i64 %51
  %53 = load i8, ptr %52, align 1, !tbaa !13
  %54 = sext i8 %53 to i32
  %55 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [501 x [6 x i8]], ptr @word, i64 0, i64 %56
  %58 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds [6 x i8], ptr %57, i64 0, i64 %59
  %61 = load i8, ptr %60, align 1, !tbaa !13
  %62 = sext i8 %61 to i32
  %63 = icmp eq i32 %54, %62
  br i1 %63, label %64, label %67

64:                                               ; preds = %49
  %65 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %66 = add nsw i32 %65, 1
  store i32 %66, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %67

67:                                               ; preds = %64, %49
  br label %68

68:                                               ; preds = %67
  %69 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %70 = add nsw i32 %69, 1
  store i32 %70, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %31, !llvm.loop !14

71:                                               ; preds = %48
  %72 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds [501 x [2001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %74
  %76 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds [2001 x i32], ptr %75, i64 0, i64 %77
  store i32 %72, ptr %78, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %79

79:                                               ; preds = %71
  %80 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %81 = add nsw i32 %80, 1
  store i32 %81, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %24, !llvm.loop !16

82:                                               ; preds = %28
  br label %127

83:                                               ; preds = %14
  %84 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = getelementptr inbounds [501 x i32], ptr @L, i64 0, i64 %85
  %87 = load i32, ptr %86, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z3dfsi(i32 noundef %87)
  %88 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds [501 x i32], ptr @R, i64 0, i64 %89
  %91 = load i32, ptr %90, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z3dfsi(i32 noundef %91)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %92

92:                                               ; preds = %123, %83
  %93 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %94 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %95 = icmp sle i32 %93, %94
  br i1 %95, label %97, label %96

96:                                               ; preds = %92
  store i32 8, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %126

97:                                               ; preds = %92
  %98 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %99 = sext i32 %98 to i64
  %100 = getelementptr inbounds [501 x i32], ptr @R, i64 0, i64 %99
  %101 = load i32, ptr %100, align 4, !tbaa !5
  %102 = sext i32 %101 to i64
  %103 = getelementptr inbounds [501 x [2001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %102
  %104 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %105 = sext i32 %104 to i64
  %106 = getelementptr inbounds [501 x i32], ptr @L, i64 0, i64 %105
  %107 = load i32, ptr %106, align 4, !tbaa !5
  %108 = sext i32 %107 to i64
  %109 = getelementptr inbounds [501 x [2001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %108
  %110 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %111 = sext i32 %110 to i64
  %112 = getelementptr inbounds [2001 x i32], ptr %109, i64 0, i64 %111
  %113 = load i32, ptr %112, align 4, !tbaa !5
  %114 = sext i32 %113 to i64
  %115 = getelementptr inbounds [2001 x i32], ptr %103, i64 0, i64 %114
  %116 = load i32, ptr %115, align 4, !tbaa !5
  %117 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %118 = sext i32 %117 to i64
  %119 = getelementptr inbounds [501 x [2001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %118
  %120 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %121 = sext i32 %120 to i64
  %122 = getelementptr inbounds [2001 x i32], ptr %119, i64 0, i64 %121
  store i32 %116, ptr %122, align 4, !tbaa !5
  br label %123

123:                                              ; preds = %97
  %124 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %125 = add nsw i32 %124, 1
  store i32 %125, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %92, !llvm.loop !17

126:                                              ; preds = %96
  br label %127

127:                                              ; preds = %126, %82, %13
  ret void
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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 = !{!"bool", !7, i64 0}
!11 = !{i8 0, i8 2}
!12 = !{}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = distinct !{!16, !15}
!17 = distinct !{!17, !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"

@n = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@L = external dso_local local_unnamed_addr global [501 x i32], align 16
@R = external dso_local local_unnamed_addr global [501 x i32], align 16
@f = external dso_local local_unnamed_addr global [501 x [2001 x i32]], align 16
@word = external dso_local local_unnamed_addr global [501 x [6 x i8]], align 16
@str = external dso_local local_unnamed_addr global [2001 x i8], align 16
@vis = external dso_local local_unnamed_addr global [501 x i8], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z3dfsi(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = sext i32 %0 to i64
  %3 = getelementptr inbounds [501 x i8], ptr @vis, i64 0, i64 %2
  %4 = load i8, ptr %3, align 1, !tbaa !5, !range !9, !noundef !10
  %5 = trunc nuw i8 %4 to i1
  br i1 %5, label %.loopexit, label %6

6:                                                ; preds = %1
  store i8 1, ptr %3, align 1, !tbaa !5
  %7 = getelementptr inbounds [501 x i32], ptr @L, i64 0, i64 %2
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %9 = icmp eq i32 %8, -1
  br i1 %9, label %.preheader35, label %25

.preheader35:                                     ; preds = %6
  %10 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !11
  %.not3245 = icmp slt i32 %10, 0
  br i1 %.not3245, label %.loopexit, label %.preheader.preheader

.preheader.preheader:                             ; preds = %.preheader35
  %11 = add nuw i32 %10, 1
  %wide.trip.count54 = zext i32 %11 to i64
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %.critedge
  %indvars.iv51 = phi i64 [ 0, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next52, %.critedge ]
  %12 = getelementptr inbounds [2001 x i8], ptr @str, i64 0, i64 %indvars.iv51
  %13 = load i8, ptr %12, align 1, !tbaa !13
  %.not3339 = icmp eq i8 %13, 0
  %14 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv51 to i32
  br i1 %.not3339, label %.critedge, label %.lr.ph42

.lr.ph42:                                         ; preds = %.preheader, %19
  %indvars.iv49 = phi i64 [ %indvars.iv.next50, %19 ], [ 0, %.preheader ]
  %15 = phi i8 [ %24, %19 ], [ %13, %.preheader ]
  %.02740 = phi i32 [ %spec.select, %19 ], [ %14, %.preheader ]
  %16 = getelementptr inbounds [501 x [6 x i8]], ptr @word, i64 0, i64 %2, i64 %indvars.iv49
  %17 = load i8, ptr %16, align 1, !tbaa !13
  %.not34 = icmp eq i8 %17, 0
  br i1 %.not34, label %.critedge, label %19

.critedge:                                        ; preds = %.lr.ph42, %19, %.preheader
  %.027.lcssa = phi i32 [ %14, %.preheader ], [ %spec.select, %19 ], [ %.02740, %.lr.ph42 ]
  %18 = getelementptr inbounds [501 x [2001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %2, i64 %indvars.iv51
  store i32 %.027.lcssa, ptr %18, align 4, !tbaa !11
  %indvars.iv.next52 = add nuw nsw i64 %indvars.iv51, 1
  %exitcond55.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next52, %wide.trip.count54
  br i1 %exitcond55.not, label %.loopexit, label %.preheader, !llvm.loop !14

19:                                               ; preds = %.lr.ph42
  %20 = icmp eq i8 %15, %17
  %21 = zext i1 %20 to i32
  %spec.select = add nuw nsw i32 %.02740, %21
  %indvars.iv.next50 = add nuw nsw i64 %indvars.iv49, 1
  %22 = zext nneg i32 %spec.select to i64
  %23 = getelementptr inbounds [2001 x i8], ptr @str, i64 0, i64 %22
  %24 = load i8, ptr %23, align 1, !tbaa !13
  %.not33 = icmp eq i8 %24, 0
  br i1 %.not33, label %.critedge, label %.lr.ph42, !llvm.loop !16

25:                                               ; preds = %6
  tail call void @_Z3dfsi(i32 noundef %8)
  %26 = getelementptr inbounds [501 x i32], ptr @R, i64 0, i64 %2
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !11
  tail call void @_Z3dfsi(i32 noundef %27)
  %28 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !11
  %.not37 = icmp slt i32 %28, 0
  br i1 %.not37, label %.loopexit, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %25
  %29 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !11
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = add nuw i32 %28, 1
  %wide.trip.count = zext i32 %33 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %34 = icmp eq i32 %28, 0
  br i1 %34, label %.loopexit.loopexit58.unr-lcssa, label %.lr.ph.new

.lr.ph.new:                                       ; preds = %.lr.ph
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 4294967294
  br label %35

35:                                               ; preds = %35, %.lr.ph.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.new ], [ %indvars.iv.next.1, %35 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.new ], [ %niter.next.1, %35 ]
  %36 = getelementptr inbounds [501 x [2001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %32, i64 %indvars.iv
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !11
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds [501 x [2001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %30, i64 %38
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !11
  %41 = getelementptr inbounds [501 x [2001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %2, i64 %indvars.iv
  store i32 %40, ptr %41, align 4, !tbaa !11
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %42 = getelementptr inbounds [501 x [2001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %32, i64 %indvars.iv.next
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !11
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds [501 x [2001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %30, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !11
  %47 = getelementptr inbounds [501 x [2001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %2, i64 %indvars.iv.next
  store i32 %46, ptr %47, align 4, !tbaa !11
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %.loopexit.loopexit58.unr-lcssa, label %35, !llvm.loop !17

.loopexit.loopexit58.unr-lcssa:                   ; preds = %35, %.lr.ph
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next.1, %35 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.loopexit, label %.loopexit.loopexit58.epilog-lcssa

.loopexit.loopexit58.epilog-lcssa:                ; preds = %.loopexit.loopexit58.unr-lcssa
  %48 = getelementptr inbounds [501 x [2001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %32, i64 %indvars.iv.unr
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !11
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [501 x [2001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %30, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !11
  %53 = getelementptr inbounds [501 x [2001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %2, i64 %indvars.iv.unr
  store i32 %52, ptr %53, align 4, !tbaa !11
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.loopexit.loopexit58.epilog-lcssa, %.loopexit.loopexit58.unr-lcssa, %.critedge, %25, %.preheader35, %1
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, 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 = !{!"bool", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{i8 0, i8 2}
!10 = !{}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = distinct !{!16, !15}
!17 = distinct !{!17, !15}


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