; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: codeforces/gym/100959A.ll (Z3dfsixi)

; 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.Exp = type { i32, i32, [15 x i32] }

@tot = external dso_local global i32, align 4
@pr = external dso_local global [101 x i32], align 16
@osz = external dso_local global i32, align 4
@plim = external dso_local global [101 x i64], align 16
@out = external dso_local global [32751 x i64], align 16
@vis = external dso_local global [101 x i8], align 16
@pat = external dso_local global %struct.Exp, align 4

; 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 noundef zeroext i1 @_Z3dfsixi(i32 noundef %0, i64 noundef %1, i32 noundef %2) #1 {
  %4 = alloca i1, align 1
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i64, align 8
  store i32 %0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr getelementptr inbounds (%struct.Exp, ptr @pat, i32 0, i32 1), align 4, !tbaa !11
  %14 = icmp eq i32 %12, %13
  br i1 %14, label %15, label %21

15:                                               ; preds = %3
  %16 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr @osz, align 4, !tbaa !5
  %18 = add nsw i32 %17, 1
  store i32 %18, ptr @osz, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %17 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [32751 x i64], ptr @out, i64 0, i64 %19
  store i64 %16, ptr %20, align 8, !tbaa !9
  store i1 true, ptr %4, align 1
  br label %118

21:                                               ; preds = %3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %22 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 %22, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %23

23:                                               ; preds = %109, %21
  %24 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %26 = icmp slt i32 %24, %25
  br i1 %26, label %28, label %27

27:                                               ; preds = %23
  store i32 2, ptr %10, align 4
  br label %112

28:                                               ; preds = %23
  %29 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [101 x i8], ptr @vis, i64 0, i64 %30
  %32 = load i8, ptr %31, align 1, !tbaa !13, !range !15, !noundef !16
  %33 = trunc i8 %32 to i1
  br i1 %33, label %34, label %35

34:                                               ; preds = %28
  br label %109

35:                                               ; preds = %28
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %11) #2
  %36 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store i64 %36, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %37 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr getelementptr inbounds (%struct.Exp, ptr @pat, i32 0, i32 2), i64 0, i64 %38
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  store i32 %40, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %41

41:                                               ; preds = %54, %35
  %42 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %43 = icmp ne i32 %42, 0
  br i1 %43, label %44, label %51

44:                                               ; preds = %41
  %45 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %46 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @plim, i64 0, i64 %47
  %49 = load i64, ptr %48, align 8, !tbaa !9
  %50 = icmp sle i64 %45, %49
  br label %51

51:                                               ; preds = %44, %41
  %52 = phi i1 [ false, %41 ], [ %50, %44 ]
  br i1 %52, label %53, label %64

53:                                               ; preds = %51
  br label %54

54:                                               ; preds = %53
  %55 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %56 = add nsw i32 %55, -1
  store i32 %56, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [101 x i32], ptr @pr, i64 0, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %63 = mul nsw i64 %62, %61
  store i64 %63, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  br label %41, !llvm.loop !17

64:                                               ; preds = %51
  %65 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %66 = icmp ne i32 %65, 0
  br i1 %66, label %67, label %71

67:                                               ; preds = %64
  %68 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %70 = icmp slt i32 %68, %69
  store i1 %70, ptr %4, align 1
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %106

71:                                               ; preds = %64
  %72 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds [101 x i8], ptr @vis, i64 0, i64 %73
  store i8 1, ptr %74, align 1, !tbaa !13
  %75 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %76 = add nsw i32 %75, 1
  %77 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %78 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr getelementptr inbounds (%struct.Exp, ptr @pat, i32 0, i32 2), i64 0, i64 %79
  %81 = load i32, ptr %80, align 4, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %83 = add nsw i32 %82, 1
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr getelementptr inbounds (%struct.Exp, ptr @pat, i32 0, i32 2), i64 0, i64 %84
  %86 = load i32, ptr %85, align 4, !tbaa !5
  %87 = icmp eq i32 %81, %86
  br i1 %87, label %88, label %91

88:                                               ; preds = %71
  %89 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %90 = add nsw i32 %89, 1
  br label %92

91:                                               ; preds = %71
  br label %92

92:                                               ; preds = %91, %88
  %93 = phi i32 [ %90, %88 ], [ 0, %91 ]
  %94 = call noundef zeroext i1 @_Z3dfsixi(i32 noundef %76, i64 noundef %77, i32 noundef %93)
  br i1 %94, label %102, label %95

95:                                               ; preds = %92
  %96 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %97 = sext i32 %96 to i64
  %98 = getelementptr inbounds [101 x i8], ptr @vis, i64 0, i64 %97
  store i8 0, ptr %98, align 1, !tbaa !13
  %99 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %100 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %101 = icmp slt i32 %99, %100
  store i1 %101, ptr %4, align 1
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %106

102:                                              ; preds = %92
  %103 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %104 = sext i32 %103 to i64
  %105 = getelementptr inbounds [101 x i8], ptr @vis, i64 0, i64 %104
  store i8 0, ptr %105, align 1, !tbaa !13
  store i32 0, ptr %10, align 4
  br label %106

106:                                              ; preds = %102, %95, %67
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %11) #2
  %107 = load i32, ptr %10, align 4
  switch i32 %107, label %112 [
    i32 0, label %108
  ]

108:                                              ; preds = %106
  br label %109

109:                                              ; preds = %108, %34
  %110 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %111 = add nsw i32 %110, 1
  store i32 %111, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %23, !llvm.loop !19

112:                                              ; preds = %106, %27
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %113 = load i32, ptr %10, align 4
  switch i32 %113, label %120 [
    i32 2, label %114
    i32 1, label %118
  ]

114:                                              ; preds = %112
  %115 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %116 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %117 = icmp slt i32 %115, %116
  store i1 %117, ptr %4, align 1
  br label %118

118:                                              ; preds = %114, %112, %15
  %119 = load i1, ptr %4, align 1
  ret i1 %119

120:                                              ; preds = %112
  unreachable
}

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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !6, i64 4}
!12 = !{!"_ZTS3Exp", !6, i64 0, !6, i64 4, !7, i64 8}
!13 = !{!14, !14, i64 0}
!14 = !{!"bool", !7, i64 0}
!15 = !{i8 0, i8 2}
!16 = !{}
!17 = distinct !{!17, !18}
!18 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!19 = distinct !{!19, !18}


; 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.Exp = type { i32, i32, [15 x i32] }

@tot = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@pr = external dso_local local_unnamed_addr global [101 x i32], align 16
@osz = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@plim = external dso_local local_unnamed_addr global [101 x i64], align 16
@out = external dso_local local_unnamed_addr global [32751 x i64], align 16
@vis = external dso_local local_unnamed_addr global [101 x i8], align 16
@pat = external dso_local local_unnamed_addr global %struct.Exp, align 4

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z3dfsixi(i32 noundef %0, i64 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @pat, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %5 = icmp eq i32 %4, %0
  br i1 %5, label %14, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %3
  %6 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !10
  %7 = icmp sgt i32 %6, %2
  br i1 %7, label %.lr.ph54, label %._crit_edge

.lr.ph54:                                         ; preds = %.preheader
  %8 = sext i32 %0 to i64
  %9 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @pat, i64 8), i64 0, i64 %8
  %10 = add nsw i32 %0, 1
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @pat, i64 8), i64 0, i64 %11
  %13 = sext i32 %2 to i64
  br label %19

14:                                               ; preds = %3
  %15 = load i32, ptr @osz, align 4, !tbaa !10
  %16 = add nsw i32 %15, 1
  store i32 %16, ptr @osz, align 4, !tbaa !10
  %17 = sext i32 %15 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [32751 x i64], ptr @out, i64 0, i64 %17
  store i64 %1, ptr %18, align 8, !tbaa !11
  br label %48

19:                                               ; preds = %.lr.ph54, %42
  %20 = phi i32 [ %6, %.lr.ph54 ], [ %43, %42 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ %13, %.lr.ph54 ], [ %indvars.iv.next.pre-phi, %42 ]
  %21 = getelementptr inbounds [101 x i8], ptr @vis, i64 0, i64 %indvars.iv
  %22 = load i8, ptr %21, align 1, !tbaa !13, !range !15, !noundef !16
  %23 = trunc nuw i8 %22 to i1
  br i1 %23, label %._crit_edge62, label %24

._crit_edge62:                                    ; preds = %19
  %.pre63 = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  br label %42

24:                                               ; preds = %19
  %25 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !10
  %.not50 = icmp eq i32 %25, 0
  br i1 %.not50, label %.critedge37, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %24
  %26 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @plim, i64 0, i64 %indvars.iv
  %27 = load i64, ptr %26, align 8, !tbaa !11
  %28 = getelementptr inbounds [101 x i32], ptr @pr, i64 0, i64 %indvars.iv
  br label %29

29:                                               ; preds = %.lr.ph, %30
  %.052 = phi i64 [ %1, %.lr.ph ], [ %34, %30 ]
  %.03151 = phi i32 [ %25, %.lr.ph ], [ %31, %30 ]
  %.not36 = icmp sgt i64 %.052, %27
  br i1 %.not36, label %.critedge, label %30

30:                                               ; preds = %29
  %31 = add nsw i32 %.03151, -1
  %32 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !10
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = mul nsw i64 %.052, %33
  %.not = icmp eq i32 %31, 0
  br i1 %.not, label %.critedge37, label %29, !llvm.loop !17

.critedge37:                                      ; preds = %30, %24
  %.0.lcssa = phi i64 [ %1, %24 ], [ %34, %30 ]
  store i8 1, ptr %21, align 1, !tbaa !13
  %35 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !10
  %36 = icmp eq i32 %25, %35
  %37 = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %38 = trunc nsw i64 %37 to i32
  %39 = select i1 %36, i32 %38, i32 0
  %40 = tail call noundef zeroext i1 @_Z3dfsixi(i32 noundef %10, i64 noundef %.0.lcssa, i32 noundef %39)
  store i8 0, ptr %21, align 1, !tbaa !13
  br i1 %40, label %41, label %.critedge

41:                                               ; preds = %.critedge37
  %.pre = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !10
  br label %42

42:                                               ; preds = %._crit_edge62, %41
  %indvars.iv.next.pre-phi = phi i64 [ %.pre63, %._crit_edge62 ], [ %37, %41 ]
  %43 = phi i32 [ %20, %._crit_edge62 ], [ %.pre, %41 ]
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = icmp slt i64 %indvars.iv.next.pre-phi, %44
  br i1 %45, label %19, label %._crit_edge, !llvm.loop !19

.critedge:                                        ; preds = %.critedge37, %29
  %.0325360 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  %.134.ph = icmp sgt i32 %.0325360, %2
  br label %48

._crit_edge:                                      ; preds = %42, %.preheader
  %46 = phi i32 [ %6, %.preheader ], [ %43, %42 ]
  %47 = icmp sgt i32 %46, %2
  br label %48

48:                                               ; preds = %.critedge, %._crit_edge, %14
  %.4 = phi i1 [ true, %14 ], [ %.134.ph, %.critedge ], [ %47, %._crit_edge ]
  ret i1 %.4
}

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, !7, i64 4}
!6 = !{!"_ZTS3Exp", !7, i64 0, !7, i64 4, !8, i64 8}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!10 = !{!7, !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"long long", !8, i64 0}
!13 = !{!14, !14, i64 0}
!14 = !{!"bool", !8, i64 0}
!15 = !{i8 0, i8 2}
!16 = !{}
!17 = distinct !{!17, !18}
!18 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!19 = distinct !{!19, !18}


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