; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy (4305)

; 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
@m = external dso_local global i32, align 4
@p = external dso_local global i32, align 4
@mx = external dso_local global i32, align 4
@c = external dso_local global [300001 x i32], align 16
@fact = external dso_local global [300001 x i32], align 16
@inv = external dso_local global [300001 x i32], align 16
@f = external dso_local global [300001 x i32], align 16
@.str = external hidden unnamed_addr constant [7 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [3 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [5 x i8], align 1
@.str.3 = external hidden unnamed_addr constant [3 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z9mod_binomii(i32 noundef, i32 noundef) #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef, i32 noundef) #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

; Function Attrs: mustprogress norecurse uwtable
define dso_local noundef i32 @main() #2 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %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
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  store i32 0, ptr %1, align 4
  %12 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef @n, ptr noundef @m, ptr noundef @p)
  store i32 1, ptr getelementptr inbounds ([300001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 1), align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %2) #4
  store i32 2, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %13

13:                                               ; preds = %35, %0
  %14 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp sle i32 %14, %15
  br i1 %16, label %18, label %17

17:                                               ; preds = %13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %2) #4
  br label %38

18:                                               ; preds = %13
  %19 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %20 = sdiv i32 1000000007, %19
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %23 = srem i32 1000000007, %22
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = mul nsw i64 %21, %27
  %29 = srem i64 %28, 1000000007
  %30 = sub nsw i64 1000000007, %29
  %31 = trunc i64 %30 to i32
  %32 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %33
  store i32 %31, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  br label %35

35:                                               ; preds = %18
  %36 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %37 = add nsw i32 %36, 1
  store i32 %37, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %13, !llvm.loop !9

38:                                               ; preds = %17
  store i32 1, ptr @inv, align 16, !tbaa !5
  store i32 1, ptr @fact, align 16, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #4
  store i32 1, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %39

39:                                               ; preds = %76, %38
  %40 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %42 = icmp sle i32 %40, %41
  br i1 %42, label %44, label %43

43:                                               ; preds = %39
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #4
  br label %79

44:                                               ; preds = %39
  %45 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %46 = sub nsw i32 %45, 1
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @fact, i64 0, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = mul nsw i64 %50, %52
  %54 = srem i64 %53, 1000000007
  %55 = trunc i64 %54 to i32
  %56 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @fact, i64 0, i64 %57
  store i32 %55, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %60 = sub nsw i32 %59, 1
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %66
  %68 = load i32, ptr %67, align 4, !tbaa !5
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = mul nsw i64 %64, %69
  %71 = srem i64 %70, 1000000007
  %72 = trunc i64 %71 to i32
  %73 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %74
  store i32 %72, ptr %75, align 4, !tbaa !5
  br label %76

76:                                               ; preds = %44
  %77 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %78 = add nsw i32 %77, 1
  store i32 %78, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %39, !llvm.loop !11

79:                                               ; preds = %43
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #4
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #4
  br label %80

80:                                               ; preds = %98, %79
  %81 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %83 = icmp slt i32 %81, %82
  br i1 %83, label %85, label %84

84:                                               ; preds = %80
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #4
  br label %101

85:                                               ; preds = %80
  %86 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str.1, ptr noundef %5)
  %87 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %88
  %90 = load i32, ptr %89, align 4, !tbaa !5
  %91 = add nsw i32 %90, 1
  store i32 %91, ptr %89, align 4, !tbaa !5
  %92 = load i32, ptr @mx, align 4, !tbaa !5
  %93 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %94 = icmp slt i32 %92, %93
  br i1 %94, label %95, label %97

95:                                               ; preds = %85
  %96 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %96, ptr @mx, align 4, !tbaa !5
  br label %97

97:                                               ; preds = %95, %85
  br label %98

98:                                               ; preds = %97
  %99 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %100 = add nsw i32 %99, 1
  store i32 %100, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %80, !llvm.loop !12

101:                                              ; preds = %84
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #4
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %102

102:                                              ; preds = %131, %101
  %103 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %104 = load i32, ptr @mx, align 4, !tbaa !5
  %105 = icmp sle i32 %103, %104
  br i1 %105, label %107, label %106

106:                                              ; preds = %102
  store i32 11, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #4
  br label %134

107:                                              ; preds = %102
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #4
  %108 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %109 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %110 = add nsw i32 %108, %109
  store i32 %110, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %111

111:                                              ; preds = %126, %107
  %112 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %113 = load i32, ptr @mx, align 4, !tbaa !5
  %114 = icmp sle i32 %112, %113
  br i1 %114, label %116, label %115

115:                                              ; preds = %111
  store i32 14, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #4
  br label %130

116:                                              ; preds = %111
  %117 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %118 = sext i32 %117 to i64
  %119 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %118
  %120 = load i32, ptr %119, align 4, !tbaa !5
  %121 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %122 = sext i32 %121 to i64
  %123 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %122
  %124 = load i32, ptr %123, align 4, !tbaa !5
  %125 = add nsw i32 %124, %120
  store i32 %125, ptr %123, align 4, !tbaa !5
  br label %126

126:                                              ; preds = %116
  %127 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %128 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %129 = add nsw i32 %128, %127
  store i32 %129, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %111, !llvm.loop !13

130:                                              ; preds = %115
  br label %131

131:                                              ; preds = %130
  %132 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %133 = add nsw i32 %132, 1
  store i32 %133, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %102, !llvm.loop !14

134:                                              ; preds = %106
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #4
  %135 = load i32, ptr @mx, align 4, !tbaa !5
  store i32 %135, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %136

136:                                              ; preds = %230, %134
  %137 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %138 = icmp sge i32 %137, 1
  br i1 %138, label %140, label %139

139:                                              ; preds = %136
  store i32 17, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #4
  br label %233

140:                                              ; preds = %136
  %141 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %142 = sext i32 %141 to i64
  %143 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %142
  %144 = load i32, ptr %143, align 4, !tbaa !5
  %145 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %146 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %147 = sub nsw i32 %145, %146
  %148 = icmp slt i32 %144, %147
  br i1 %148, label %149, label %150

149:                                              ; preds = %140
  br label %189

150:                                              ; preds = %140
  %151 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %152 = sext i32 %151 to i64
  %153 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %152
  %154 = load i32, ptr %153, align 4, !tbaa !5
  %155 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %156 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %157 = sub nsw i32 %155, %156
  %158 = call noundef i32 @_Z9mod_binomii(i32 noundef %154, i32 noundef %157)
  %159 = sext i32 %158 to i64
  %160 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %161 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %162 = sdiv i32 %160, %161
  %163 = sub nsw i32 %162, 1
  %164 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %165 = sext i32 %164 to i64
  %166 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %165
  %167 = load i32, ptr %166, align 4, !tbaa !5
  %168 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %169 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %170 = sub nsw i32 %168, %169
  %171 = sub nsw i32 %167, %170
  %172 = call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %163, i32 noundef %171)
  %173 = sext i32 %172 to i64
  %174 = mul nsw i64 %159, %173
  %175 = srem i64 %174, 1000000007
  %176 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %177 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %178 = sdiv i32 %176, %177
  %179 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %180 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %181 = sext i32 %180 to i64
  %182 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %181
  %183 = load i32, ptr %182, align 4, !tbaa !5
  %184 = sub nsw i32 %179, %183
  %185 = call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %178, i32 noundef %184)
  %186 = sext i32 %185 to i64
  %187 = mul nsw i64 %175, %186
  %188 = srem i64 %187, 1000000007
  br label %189

189:                                              ; preds = %150, %149
  %190 = phi i64 [ 0, %149 ], [ %188, %150 ]
  %191 = trunc i64 %190 to i32
  %192 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %193 = sext i32 %192 to i64
  %194 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %193
  store i32 %191, ptr %194, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #4
  %195 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %196 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %197 = add nsw i32 %195, %196
  store i32 %197, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %198

198:                                              ; preds = %225, %189
  %199 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %200 = load i32, ptr @mx, align 4, !tbaa !5
  %201 = icmp sle i32 %199, %200
  br i1 %201, label %203, label %202

202:                                              ; preds = %198
  store i32 20, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #4
  br label %229

203:                                              ; preds = %198
  %204 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %205 = sext i32 %204 to i64
  %206 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %205
  %207 = load i32, ptr %206, align 4, !tbaa !5
  %208 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %209 = sext i32 %208 to i64
  %210 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %209
  %211 = load i32, ptr %210, align 4, !tbaa !5
  %212 = sub nsw i32 %211, %207
  store i32 %212, ptr %210, align 4, !tbaa !5
  %213 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %214 = sext i32 %213 to i64
  %215 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %214
  %216 = load i32, ptr %215, align 4, !tbaa !5
  %217 = icmp slt i32 %216, 0
  br i1 %217, label %218, label %224

218:                                              ; preds = %203
  %219 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %220 = sext i32 %219 to i64
  %221 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %220
  %222 = load i32, ptr %221, align 4, !tbaa !5
  %223 = add nsw i32 %222, 1000000007
  store i32 %223, ptr %221, align 4, !tbaa !5
  br label %224

224:                                              ; preds = %218, %203
  br label %225

225:                                              ; preds = %224
  %226 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %227 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %228 = add nsw i32 %227, %226
  store i32 %228, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %198, !llvm.loop !15

229:                                              ; preds = %202
  br label %230

230:                                              ; preds = %229
  %231 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %232 = add nsw i32 %231, -1
  store i32 %232, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %136, !llvm.loop !16

233:                                              ; preds = %139
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #4
  store i32 1, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %234

234:                                              ; preds = %252, %233
  %235 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %236 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %237 = icmp sle i32 %235, %236
  br i1 %237, label %239, label %238

238:                                              ; preds = %234
  store i32 23, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #4
  br label %255

239:                                              ; preds = %234
  %240 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %241 = sext i32 %240 to i64
  %242 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %241
  %243 = load i32, ptr %242, align 4, !tbaa !5
  %244 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %245 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %246 = icmp eq i32 %244, %245
  %247 = zext i1 %246 to i64
  %248 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr @.str.3, i64 0, i64 %247
  %249 = load i8, ptr %248, align 1, !tbaa !17
  %250 = sext i8 %249 to i32
  %251 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.2, i32 noundef %243, i32 noundef %250)
  br label %252

252:                                              ; preds = %239
  %253 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %254 = add nsw i32 %253, 1
  store i32 %254, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %234, !llvm.loop !18

255:                                              ; preds = %238
  ret i32 0
}

declare i32 @__isoc99_scanf(ptr noundef, ...) #3

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #3

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 = { 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 #3 = { "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 #4 = { 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}
!12 = distinct !{!12, !10}
!13 = distinct !{!13, !10}
!14 = distinct !{!14, !10}
!15 = distinct !{!15, !10}
!16 = distinct !{!16, !10}
!17 = !{!7, !7, i64 0}
!18 = distinct !{!18, !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 global i32, align 4
@m = external dso_local global i32, align 4
@p = external dso_local global i32, align 4
@mx = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@c = external dso_local local_unnamed_addr global [300001 x i32], align 16
@fact = external dso_local local_unnamed_addr global [300001 x i32], align 16
@inv = external dso_local local_unnamed_addr global [300001 x i32], align 16
@f = external dso_local local_unnamed_addr global [300001 x i32], align 16
@.str = external hidden unnamed_addr constant [7 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [3 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [5 x i8], align 1
@.str.3 = external hidden unnamed_addr constant [3 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z9mod_binomii(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

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

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

; Function Attrs: mustprogress norecurse nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @main() local_unnamed_addr #2 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %2 = tail call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull @n, ptr noundef nonnull @m, ptr noundef nonnull @p)
  store i32 1, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @inv, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %3 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %.not67 = icmp slt i32 %3, 2
  br i1 %.not67, label %._crit_edge, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %0
  %4 = add nuw i32 %3, 1
  %wide.trip.count = zext i32 %4 to i64
  br label %.lr.ph

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %0
  store i32 1, ptr @inv, align 16, !tbaa !5
  store i32 1, ptr @fact, align 16, !tbaa !5
  %.not5969 = icmp slt i32 %3, 1
  br i1 %.not5969, label %._crit_edge73.thread, label %.lr.ph72.preheader

._crit_edge73.thread:                             ; preds = %._crit_edge
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %1) #4
  %.pre = load i32, ptr @mx, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge77

.lr.ph72.preheader:                               ; preds = %._crit_edge
  %5 = add nuw i32 %3, 1
  %wide.trip.count105 = zext i32 %5 to i64
  br label %.lr.ph72

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ 2, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ]
  %6 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %7 = udiv i32 1000000007, %6
  %8 = zext nneg i32 %7 to i64
  %9 = urem i32 1000000007, %6
  %10 = zext nneg i32 %9 to i64
  %11 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %10
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = mul nsw i64 %13, %8
  %15 = srem i64 %14, 1000000007
  %16 = trunc nsw i64 %15 to i32
  %17 = sub nsw i32 1000000007, %16
  %18 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %indvars.iv
  store i32 %17, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %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 %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

._crit_edge73:                                    ; preds = %.lr.ph72
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %1) #4
  br label %.lr.ph76

.lr.ph72:                                         ; preds = %.lr.ph72.preheader, %.lr.ph72
  %19 = phi i64 [ 1, %.lr.ph72.preheader ], [ %29, %.lr.ph72 ]
  %20 = phi i64 [ 1, %.lr.ph72.preheader ], [ %22, %.lr.ph72 ]
  %indvars.iv102 = phi i64 [ 1, %.lr.ph72.preheader ], [ %indvars.iv.next103, %.lr.ph72 ]
  %21 = mul nsw i64 %20, %indvars.iv102
  %22 = srem i64 %21, 1000000007
  %23 = trunc nsw i64 %22 to i32
  %24 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @fact, i64 0, i64 %indvars.iv102
  store i32 %23, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %indvars.iv102
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = mul nsw i64 %19, %27
  %29 = srem i64 %28, 1000000007
  %30 = trunc nsw i64 %29 to i32
  store i32 %30, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next103 = add nuw nsw i64 %indvars.iv102, 1
  %exitcond106.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next103, %wide.trip.count105
  br i1 %exitcond106.not, label %._crit_edge73, label %.lr.ph72, !llvm.loop !11

._crit_edge77:                                    ; preds = %43, %._crit_edge73.thread
  %.pre129 = phi i32 [ %3, %._crit_edge73.thread ], [ %46, %43 ]
  %31 = phi i32 [ %.pre, %._crit_edge73.thread ], [ %44, %43 ]
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %1) #4
  %.not6083 = icmp slt i32 %31, 1
  br i1 %.not6083, label %.preheader, label %.lr.ph86.preheader

.lr.ph86.preheader:                               ; preds = %._crit_edge77
  %32 = zext nneg i32 %31 to i64
  %33 = add nuw i32 %31, 1
  %wide.trip.count115 = zext i32 %33 to i64
  br label %.lr.ph86

.lr.ph76:                                         ; preds = %._crit_edge73, %43
  %.05074 = phi i32 [ %45, %43 ], [ 0, %._crit_edge73 ]
  %34 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str.1, ptr noundef nonnull %1)
  %35 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = add nsw i32 %38, 1
  store i32 %39, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr @mx, align 4, !tbaa !5
  %41 = icmp slt i32 %40, %35
  br i1 %41, label %42, label %43

42:                                               ; preds = %.lr.ph76
  store i32 %35, ptr @mx, align 4, !tbaa !5
  br label %43

43:                                               ; preds = %.lr.ph76, %42
  %44 = phi i32 [ %40, %.lr.ph76 ], [ %35, %42 ]
  %45 = add nuw nsw i32 %.05074, 1
  %46 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %47 = icmp slt i32 %45, %46
  br i1 %47, label %.lr.ph76, label %._crit_edge77, !llvm.loop !12

.lr.ph96.preheader:                               ; preds = %._crit_edge82
  %48 = shl nuw i32 %31, 1
  %49 = zext nneg i32 %31 to i64
  %.pre131 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  br label %.lr.ph96

.lr.ph86:                                         ; preds = %.lr.ph86.preheader, %._crit_edge82
  %indvars.iv109 = phi i64 [ 1, %.lr.ph86.preheader ], [ %indvars.iv.next110, %._crit_edge82 ]
  %indvars.iv107 = phi i64 [ 2, %.lr.ph86.preheader ], [ %indvars.iv.next108, %._crit_edge82 ]
  %50 = shl nuw nsw i64 %indvars.iv109, 1
  %.not6378 = icmp ugt i64 %50, %32
  br i1 %.not6378, label %._crit_edge82, label %.lr.ph81

.lr.ph81:                                         ; preds = %.lr.ph86
  %51 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %indvars.iv109
  %.promoted = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  br label %52

._crit_edge82:                                    ; preds = %52, %.lr.ph86
  %indvars.iv.next110 = add nuw nsw i64 %indvars.iv109, 1
  %indvars.iv.next108 = add nuw nsw i64 %indvars.iv107, 2
  %exitcond116.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next110, %wide.trip.count115
  br i1 %exitcond116.not, label %.lr.ph96.preheader, label %.lr.ph86, !llvm.loop !13

52:                                               ; preds = %.lr.ph81, %52
  %indvars.iv111 = phi i64 [ %indvars.iv107, %.lr.ph81 ], [ %indvars.iv.next112, %52 ]
  %53 = phi i32 [ %.promoted, %.lr.ph81 ], [ %56, %52 ]
  %54 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %indvars.iv111
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  %56 = add nsw i32 %53, %55
  store i32 %56, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next112 = add nuw nsw i64 %indvars.iv111, %indvars.iv109
  %57 = trunc nuw i64 %indvars.iv.next112 to i32
  %.not63 = icmp slt i32 %31, %57
  br i1 %.not63, label %._crit_edge82, label %52, !llvm.loop !14

.preheader:                                       ; preds = %._crit_edge92, %._crit_edge77
  %58 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %.not6197 = icmp slt i32 %58, 1
  br i1 %.not6197, label %._crit_edge100, label %.lr.ph99

.lr.ph96:                                         ; preds = %.lr.ph96.preheader, %._crit_edge92
  %59 = phi i32 [ %31, %.lr.ph96.preheader ], [ %92, %._crit_edge92 ]
  %60 = phi i32 [ %.pre131, %.lr.ph96.preheader ], [ %93, %._crit_edge92 ]
  %61 = phi i32 [ %.pre129, %.lr.ph96.preheader ], [ %94, %._crit_edge92 ]
  %indvars.iv119 = phi i64 [ %49, %.lr.ph96.preheader ], [ %indvars.iv.next120, %._crit_edge92 ]
  %indvars.iv117 = phi i32 [ %48, %.lr.ph96.preheader ], [ %indvars.iv.next118, %._crit_edge92 ]
  %62 = zext i32 %indvars.iv117 to i64
  %63 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %indvars.iv119
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %65 = sub nsw i32 %61, %60
  %66 = icmp slt i32 %64, %65
  br i1 %66, label %91, label %67

67:                                               ; preds = %.lr.ph96
  %68 = call noundef i32 @_Z9mod_binomii(i32 noundef %64, i32 noundef %65)
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %71 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv119 to i32
  %72 = sdiv i32 %70, %71
  %73 = add nsw i32 %72, -1
  %74 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %76 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %.neg = sub i32 %74, %75
  %77 = add i32 %.neg, %76
  %78 = call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %73, i32 noundef %77)
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = mul nsw i64 %79, %69
  %81 = srem i64 %80, 1000000007
  %82 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %83 = sdiv i32 %82, %71
  %84 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %85 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %86 = sub nsw i32 %84, %85
  %87 = call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %83, i32 noundef %86)
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = mul nsw i64 %81, %88
  %90 = srem i64 %89, 1000000007
  %.pre128 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %.pre130 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %.pre132 = load i32, ptr @mx, align 4, !tbaa !5
  br label %91

91:                                               ; preds = %.lr.ph96, %67
  %92 = phi i32 [ %.pre132, %67 ], [ %59, %.lr.ph96 ]
  %93 = phi i32 [ %.pre130, %67 ], [ %60, %.lr.ph96 ]
  %94 = phi i32 [ %.pre128, %67 ], [ %61, %.lr.ph96 ]
  %95 = phi i64 [ %90, %67 ], [ 0, %.lr.ph96 ]
  %96 = trunc nsw i64 %95 to i32
  %97 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %indvars.iv119
  store i32 %96, ptr %97, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv119.tr = trunc i64 %indvars.iv119 to i32
  %98 = shl i32 %indvars.iv119.tr, 1
  %.not6288 = icmp sgt i32 %98, %92
  br i1 %.not6288, label %._crit_edge92, label %.lr.ph91

._crit_edge92:                                    ; preds = %.lr.ph91, %91
  %indvars.iv.next120 = add nsw i64 %indvars.iv119, -1
  %99 = icmp sgt i64 %indvars.iv119, 1
  %indvars.iv.next118 = add i32 %indvars.iv117, -2
  br i1 %99, label %.lr.ph96, label %.preheader, !llvm.loop !15

.lr.ph91:                                         ; preds = %91, %.lr.ph91
  %indvars.iv121 = phi i64 [ %indvars.iv.next122, %.lr.ph91 ], [ %62, %91 ]
  %spec.select94 = phi i32 [ %spec.select, %.lr.ph91 ], [ %96, %91 ]
  %100 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %indvars.iv121
  %101 = load i32, ptr %100, align 4, !tbaa !5
  %102 = sub nsw i32 %spec.select94, %101
  %103 = icmp slt i32 %102, 0
  %104 = add nsw i32 %102, 1000000007
  %spec.select = select i1 %103, i32 %104, i32 %102
  store i32 %spec.select, ptr %97, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next122 = add nuw nsw i64 %indvars.iv121, %indvars.iv119
  %105 = trunc nuw i64 %indvars.iv.next122 to i32
  %.not62 = icmp slt i32 %92, %105
  br i1 %.not62, label %._crit_edge92, label %.lr.ph91, !llvm.loop !16

._crit_edge100:                                   ; preds = %.lr.ph99, %.preheader
  ret i32 0

.lr.ph99:                                         ; preds = %.preheader, %.lr.ph99
  %indvars.iv125 = phi i64 [ %indvars.iv.next126, %.lr.ph99 ], [ 1, %.preheader ]
  %106 = phi i32 [ %116, %.lr.ph99 ], [ %58, %.preheader ]
  %107 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %indvars.iv125
  %108 = load i32, ptr %107, align 4, !tbaa !5
  %109 = zext i32 %106 to i64
  %110 = icmp eq i64 %indvars.iv125, %109
  %111 = zext i1 %110 to i64
  %112 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr @.str.3, i64 0, i64 %111
  %113 = load i8, ptr %112, align 1, !tbaa !17
  %114 = sext i8 %113 to i32
  %115 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.2, i32 noundef %108, i32 noundef %114)
  %indvars.iv.next126 = add nuw nsw i64 %indvars.iv125, 1
  %116 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %117 = sext i32 %116 to i64
  %.not61.not = icmp slt i64 %indvars.iv125, %117
  br i1 %.not61.not, label %.lr.ph99, label %._crit_edge100, !llvm.loop !18
}

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @__isoc99_scanf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #3

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #3

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 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { mustprogress 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 #3 = { 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" }
attributes #4 = { 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}
!12 = distinct !{!12, !10}
!13 = distinct !{!13, !10}
!14 = distinct !{!14, !10}
!15 = distinct !{!15, !10}
!16 = distinct !{!16, !10}
!17 = !{!7, !7, i64 0}
!18 = distinct !{!18, !10}


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