; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: codeforces/complete/1091E.ll (Z5checki)

; 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
@a = external dso_local global [500001 x i32], align 16
@b = external dso_local global [500001 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5checki(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i64, align 8
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #3
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %11

11:                                               ; preds = %45, %1
  %12 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %14 = icmp sle i32 %12, %13
  br i1 %14, label %16, label %15

15:                                               ; preds = %11
  store i32 2, ptr %5, align 4
  br label %48

16:                                               ; preds = %11
  %17 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %18
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp sle i32 %20, %21
  br i1 %22, label %23, label %44

23:                                               ; preds = %16
  %24 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = mul i64 %25, 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 16 @b, ptr align 16 @a, i64 %26, i1 false)
  %27 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @b, i64 0, i64 %29
  store i32 %27, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr @b, i64 %32
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %33, i64 1
  %35 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr @a, i64 %36
  %38 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %40 = sub nsw i32 %38, %39
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = mul i64 %41, 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %34, ptr align 4 %37, i64 %42, i1 false)
  %43 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %43, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i32 2, ptr %5, align 4
  br label %48

44:                                               ; preds = %16
  br label %45

45:                                               ; preds = %44
  %46 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %47 = add nsw i32 %46, 1
  store i32 %47, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %11, !llvm.loop !9

48:                                               ; preds = %23, %15
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #3
  br label %49

49:                                               ; preds = %48
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #3
  store i64 0, ptr %6, align 8, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #3
  store i64 0, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  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
  %50 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  store i32 %50, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %51

51:                                               ; preds = %124, %49
  %52 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %54 = icmp sle i32 %52, %53
  br i1 %54, label %56, label %55

55:                                               ; preds = %51
  store i32 5, ptr %5, align 4
  br label %127

56:                                               ; preds = %51
  br label %57

57:                                               ; preds = %78, %56
  %58 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %60 = icmp sgt i32 %58, %59
  br i1 %60, label %61, label %68

61:                                               ; preds = %57
  %62 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @b, i64 0, i64 %63
  %65 = load i32, ptr %64, align 4, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %67 = icmp sle i32 %65, %66
  br label %68

68:                                               ; preds = %61, %57
  %69 = phi i1 [ false, %57 ], [ %67, %61 ]
  br i1 %69, label %70, label %81

70:                                               ; preds = %68
  %71 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @b, i64 0, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !5
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %77 = add nsw i64 %76, %75
  store i64 %77, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  br label %78

78:                                               ; preds = %70
  %79 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %80 = add nsw i32 %79, -1
  store i32 %80, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %57, !llvm.loop !13

81:                                               ; preds = %68
  %82 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @b, i64 0, i64 %83
  %85 = load i32, ptr %84, align 4, !tbaa !5
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !11
  %88 = add nsw i64 %87, %86
  store i64 %88, ptr %6, align 8, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #3
  %89 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !11
  %90 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %91 = sub nsw i64 %89, %90
  %92 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %95 = sext i32 %94 to i64
  %96 = add nsw i64 %95, 1
  %97 = mul nsw i64 %93, %96
  %98 = sub nsw i64 %91, %97
  store i64 %98, ptr %10, align 8, !tbaa !11
  %99 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !11
  %100 = icmp sgt i64 %99, 0
  br i1 %100, label %101, label %107

101:                                              ; preds = %81
  %102 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %103 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %104 = icmp sle i32 %102, %103
  %105 = zext i1 %104 to i64
  %106 = select i1 %104, i32 1, i32 -1
  store i32 %106, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %5, align 4
  br label %121

107:                                              ; preds = %81
  %108 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %109 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %110 = icmp eq i32 %108, %109
  br i1 %110, label %111, label %120

111:                                              ; preds = %107
  %112 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %113 = add nsw i32 %112, 1
  store i32 %113, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %114 = sext i32 %113 to i64
  %115 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @b, i64 0, i64 %114
  %116 = load i32, ptr %115, align 4, !tbaa !5
  %117 = sext i32 %116 to i64
  %118 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %119 = sub nsw i64 %118, %117
  store i64 %119, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  br label %120

120:                                              ; preds = %111, %107
  store i32 0, ptr %5, align 4
  br label %121

121:                                              ; preds = %120, %101
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #3
  %122 = load i32, ptr %5, align 4
  switch i32 %122, label %127 [
    i32 0, label %123
  ]

123:                                              ; preds = %121
  br label %124

124:                                              ; preds = %123
  %125 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %126 = add nsw i32 %125, 1
  store i32 %126, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %51, !llvm.loop !14

127:                                              ; preds = %121, %55
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  %128 = load i32, ptr %5, align 4
  switch i32 %128, label %130 [
    i32 5, label %129
  ]

129:                                              ; preds = %127
  store i32 0, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %5, align 4
  br label %130

130:                                              ; preds = %129, %127
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #3
  %131 = load i32, ptr %2, align 4
  ret i32 %131
}

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

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

attributes #0 = { 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 #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 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"long long", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !10}
!14 = distinct !{!14, !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
@a = external dso_local local_unnamed_addr global [500001 x i32], align 16
@b = external dso_local local_unnamed_addr global [500001 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5checki(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %.not69 = icmp slt i32 %2, 0
  br i1 %.not69, label %.loopexit, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %1
  %3 = add nuw i32 %2, 1
  %wide.trip.count = zext i32 %3 to i64
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %15
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %15 ]
  %4 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %.not53 = icmp sgt i32 %5, %0
  br i1 %.not53, label %15, label %6

6:                                                ; preds = %.lr.ph
  %7 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv
  %8 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %9 = shl nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  tail call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr nonnull align 16 @b, ptr nonnull align 16 @a, i64 %9, i1 false)
  %10 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @b, i64 0, i64 %indvars.iv
  store i32 %0, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %10, i64 4
  %12 = sub nsw i32 %2, %8
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = shl nsw i64 %13, 2
  tail call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr nonnull align 4 %11, ptr nonnull align 4 %7, i64 %14, i1 false)
  br label %.loopexit64

15:                                               ; preds = %.lr.ph
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %.loopexit64, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

.loopexit64:                                      ; preds = %15, %6
  %.050 = phi i32 [ %8, %6 ], [ %0, %15 ]
  br i1 %.not69, label %.loopexit, label %.preheader.preheader

.preheader.preheader:                             ; preds = %.loopexit64
  %16 = add nuw i32 %2, 1
  %wide.trip.count94 = zext i32 %16 to i64
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %45
  %indvars.iv91 = phi i64 [ 0, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next92, %45 ]
  %.03783 = phi i32 [ %2, %.preheader.preheader ], [ %.340.ph, %45 ]
  %.04281 = phi i64 [ 0, %.preheader.preheader ], [ %.345.ph, %45 ]
  %.04680 = phi i64 [ 0, %.preheader.preheader ], [ %28, %45 ]
  %17 = sext i32 %.03783 to i64
  %18 = icmp slt i64 %indvars.iv91, %17
  br i1 %18, label %.lr.ph73, label %.critedge

.lr.ph73:                                         ; preds = %.preheader, %22
  %indvars.iv88 = phi i64 [ %indvars.iv.next89, %22 ], [ %17, %.preheader ]
  %.14371 = phi i64 [ %23, %22 ], [ %.04281, %.preheader ]
  %19 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @b, i64 0, i64 %indvars.iv88
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %.not55 = icmp slt i64 %indvars.iv91, %21
  br i1 %.not55, label %.critedge.loopexit, label %22

22:                                               ; preds = %.lr.ph73
  %23 = add nsw i64 %.14371, %21
  %indvars.iv.next89 = add nsw i64 %indvars.iv88, -1
  %24 = icmp sgt i64 %indvars.iv.next89, %indvars.iv91
  br i1 %24, label %.lr.ph73, label %.critedge.loopexit, !llvm.loop !11

.critedge.loopexit:                               ; preds = %22, %.lr.ph73
  %.143.lcssa.ph = phi i64 [ %.14371, %.lr.ph73 ], [ %23, %22 ]
  %.138.lcssa.ph.in = phi i64 [ %indvars.iv88, %.lr.ph73 ], [ %indvars.iv91, %22 ]
  %.138.lcssa.ph = trunc i64 %.138.lcssa.ph.in to i32
  %sext = shl i64 %.138.lcssa.ph.in, 32
  %.pre = ashr exact i64 %sext, 32
  br label %.critedge

.critedge:                                        ; preds = %.critedge.loopexit, %.preheader
  %.pre-phi = phi i64 [ %.pre, %.critedge.loopexit ], [ %17, %.preheader ]
  %.143.lcssa = phi i64 [ %.143.lcssa.ph, %.critedge.loopexit ], [ %.04281, %.preheader ]
  %.138.lcssa = phi i32 [ %.138.lcssa.ph, %.critedge.loopexit ], [ %.03783, %.preheader ]
  %25 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @b, i64 0, i64 %indvars.iv91
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = add nsw i64 %.04680, %27
  %.neg = xor i64 %indvars.iv91, -1
  %.neg56 = mul nsw i64 %.pre-phi, %.neg
  %29 = sub i64 %.neg56, %.143.lcssa
  %30 = add i64 %29, %28
  %31 = icmp slt i64 %30, 1
  br i1 %31, label %32, label %42

32:                                               ; preds = %.critedge
  %33 = zext i32 %.138.lcssa to i64
  %34 = icmp eq i64 %indvars.iv91, %33
  br i1 %34, label %35, label %45

35:                                               ; preds = %32
  %36 = add nsw i32 %.138.lcssa, 1
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @b, i64 0, i64 %37
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = sub nsw i64 %.143.lcssa, %40
  br label %45

42:                                               ; preds = %.critedge
  %43 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv91 to i32
  %.not57 = icmp sgt i32 %.050, %43
  %44 = select i1 %.not57, i32 -1, i32 1
  br label %.loopexit

45:                                               ; preds = %32, %35
  %.345.ph = phi i64 [ %.143.lcssa, %32 ], [ %41, %35 ]
  %.340.ph = phi i32 [ %.138.lcssa, %32 ], [ %36, %35 ]
  %indvars.iv.next92 = add nuw nsw i64 %indvars.iv91, 1
  %exitcond95.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next92, %wide.trip.count94
  br i1 %exitcond95.not, label %.loopexit, label %.preheader, !llvm.loop !12

.loopexit:                                        ; preds = %45, %1, %.loopexit64, %42
  %spec.select = phi i32 [ %44, %42 ], [ 0, %.loopexit64 ], [ 0, %1 ], [ 0, %45 ]
  ret i32 %spec.select
}

; 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 nofree norecurse 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" }
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}
!12 = distinct !{!12, !10}


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