; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: codeforces/complete (584B)

; 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
@fact = external dso_local global [100010 x i32], align 16
@inv = external dso_local global [100010 x i32], align 16
@pw1 = external dso_local global [100010 x i32], align 16
@pw2 = external dso_local global [100010 x i32], align 16
@ans = external dso_local global i32, align 4
@.str = external hidden unnamed_addr constant [3 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress norecurse uwtable
define dso_local noundef i32 @main() #0 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  store i32 0, ptr %1, align 4
  %5 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef @n)
  store i32 1, ptr getelementptr inbounds ([100010 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 1), align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %2) #3
  store i32 2, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %6

6:                                                ; preds = %28, %0
  %7 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %8 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp sle i32 %7, %8
  br i1 %9, label %11, label %10

10:                                               ; preds = %6
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %2) #3
  br label %31

11:                                               ; preds = %6
  %12 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = sdiv i64 1000000007, %13
  %15 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %16 = srem i32 1000000007, %15
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = mul nsw i64 %14, %20
  %22 = srem i64 %21, 1000000007
  %23 = sub nsw i64 1000000007, %22
  %24 = trunc i64 %23 to i32
  %25 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %26
  store i32 %24, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  br label %28

28:                                               ; preds = %11
  %29 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %30 = add nsw i32 %29, 1
  store i32 %30, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %6, !llvm.loop !9

31:                                               ; preds = %10
  store i32 1, ptr @pw2, align 16, !tbaa !5
  store i32 1, ptr @pw1, align 16, !tbaa !5
  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) #3
  store i32 1, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %32

32:                                               ; preds = %93, %31
  %33 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %35 = icmp sle i32 %33, %34
  br i1 %35, label %37, label %36

36:                                               ; preds = %32
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #3
  br label %96

37:                                               ; preds = %32
  %38 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %39 = sub nsw i32 %38, 1
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @fact, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = mul nsw i64 %43, %45
  %47 = srem i64 %46, 1000000007
  %48 = trunc i64 %47 to i32
  %49 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @fact, i64 0, i64 %50
  store i32 %48, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %53 = sub nsw i32 %52, 1
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !5
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = mul nsw i64 %57, %62
  %64 = srem i64 %63, 1000000007
  %65 = trunc i64 %64 to i32
  %66 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %67
  store i32 %65, ptr %68, align 4, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %70 = sub nsw i32 %69, 1
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @pw1, i64 0, i64 %71
  %73 = load i32, ptr %72, align 4, !tbaa !5
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = mul nsw i64 %74, 20
  %76 = srem i64 %75, 1000000007
  %77 = trunc i64 %76 to i32
  %78 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @pw1, i64 0, i64 %79
  store i32 %77, ptr %80, align 4, !tbaa !5
  %81 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %82 = sub nsw i32 %81, 1
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @pw2, i64 0, i64 %83
  %85 = load i32, ptr %84, align 4, !tbaa !5
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = mul nsw i64 %86, 7
  %88 = srem i64 %87, 1000000007
  %89 = trunc i64 %88 to i32
  %90 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @pw2, i64 0, i64 %91
  store i32 %89, ptr %92, align 4, !tbaa !5
  br label %93

93:                                               ; preds = %37
  %94 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %95 = add nsw i32 %94, 1
  store i32 %95, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %32, !llvm.loop !11

96:                                               ; preds = %36
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #3
  store i32 1, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %97

97:                                               ; preds = %144, %96
  %98 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %99 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %100 = icmp sle i32 %98, %99
  br i1 %100, label %102, label %101

101:                                              ; preds = %97
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #3
  br label %147

102:                                              ; preds = %97
  %103 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %104 = sext i32 %103 to i64
  %105 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %106 = sext i32 %105 to i64
  %107 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @fact, i64 0, i64 %106
  %108 = load i32, ptr %107, align 4, !tbaa !5
  %109 = sext i32 %108 to i64
  %110 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %111 = sext i32 %110 to i64
  %112 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %111
  %113 = load i32, ptr %112, align 4, !tbaa !5
  %114 = sext i32 %113 to i64
  %115 = mul nsw i64 %109, %114
  %116 = srem i64 %115, 1000000007
  %117 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %118 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %119 = sub nsw i32 %117, %118
  %120 = sext i32 %119 to i64
  %121 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %120
  %122 = load i32, ptr %121, align 4, !tbaa !5
  %123 = sext i32 %122 to i64
  %124 = mul nsw i64 %116, %123
  %125 = srem i64 %124, 1000000007
  %126 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %127 = sext i32 %126 to i64
  %128 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @pw1, i64 0, i64 %127
  %129 = load i32, ptr %128, align 4, !tbaa !5
  %130 = sext i32 %129 to i64
  %131 = mul nsw i64 %125, %130
  %132 = srem i64 %131, 1000000007
  %133 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %134 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %135 = sub nsw i32 %133, %134
  %136 = sext i32 %135 to i64
  %137 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @pw2, i64 0, i64 %136
  %138 = load i32, ptr %137, align 4, !tbaa !5
  %139 = sext i32 %138 to i64
  %140 = mul nsw i64 %132, %139
  %141 = add nsw i64 %104, %140
  %142 = srem i64 %141, 1000000007
  %143 = trunc i64 %142 to i32
  store i32 %143, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  br label %144

144:                                              ; preds = %102
  %145 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %146 = add nsw i32 %145, 1
  store i32 %146, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %97, !llvm.loop !12

147:                                              ; preds = %101
  %148 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %149 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.1, i32 noundef %148)
  ret i32 0
}

declare i32 @__isoc99_scanf(ptr noundef, ...) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #1

attributes #0 = { 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 #1 = { "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 = { nocallback nofree nosync 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}
!12 = distinct !{!12, !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
@fact = external dso_local local_unnamed_addr global [100010 x i32], align 16
@inv = external dso_local local_unnamed_addr global [100010 x i32], align 16
@pw1 = external dso_local local_unnamed_addr global [100010 x i32], align 16
@pw2 = external dso_local local_unnamed_addr global [100010 x i32], align 16
@ans = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@.str = external hidden unnamed_addr constant [3 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @main() local_unnamed_addr #0 {
  %1 = tail call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull @n)
  store i32 1, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @inv, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %2 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %.not28 = icmp slt i32 %2, 2
  br i1 %.not28, label %._crit_edge, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %0
  %3 = add nuw i32 %2, 1
  %wide.trip.count = zext i32 %3 to i64
  br label %.lr.ph

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %0
  store i32 1, ptr @pw2, align 16, !tbaa !5
  store i32 1, ptr @pw1, align 16, !tbaa !5
  store i32 1, ptr @inv, align 16, !tbaa !5
  store i32 1, ptr @fact, align 16, !tbaa !5
  %.not2630 = icmp slt i32 %2, 1
  br i1 %.not2630, label %.preheader._crit_edge, label %.lr.ph33.preheader

.lr.ph33.preheader:                               ; preds = %._crit_edge
  %4 = add nuw i32 %2, 1
  %wide.trip.count43 = zext i32 %4 to i64
  br label %.lr.ph33

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ 2, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ]
  %5 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %6 = udiv i32 1000000007, %5
  %.zext = zext nneg i32 %6 to i64
  %7 = urem i32 1000000007, %5
  %8 = zext nneg i32 %7 to i64
  %9 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %8
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = mul nsw i64 %11, %.zext
  %13 = srem i64 %12, 1000000007
  %14 = trunc nsw i64 %13 to i32
  %15 = sub nsw i32 1000000007, %14
  %16 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %indvars.iv
  store i32 %15, ptr %16, 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

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph33
  br i1 %.not2630, label %.preheader._crit_edge, label %.lr.ph36

.preheader._crit_edge:                            ; preds = %._crit_edge, %.preheader
  %.pre = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  br label %45

.lr.ph36:                                         ; preds = %.preheader
  %ans.promoted = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %17 = zext nneg i32 %2 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @fact, i64 0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = zext nneg i32 %2 to i64
  %22 = add nuw i32 %2, 1
  %wide.trip.count48 = zext i32 %22 to i64
  br label %48

.lr.ph33:                                         ; preds = %.lr.ph33.preheader, %.lr.ph33
  %23 = phi i64 [ 1, %.lr.ph33.preheader ], [ %42, %.lr.ph33 ]
  %24 = phi i64 [ 1, %.lr.ph33.preheader ], [ %38, %.lr.ph33 ]
  %25 = phi i64 [ 1, %.lr.ph33.preheader ], [ %35, %.lr.ph33 ]
  %26 = phi i64 [ 1, %.lr.ph33.preheader ], [ %28, %.lr.ph33 ]
  %indvars.iv40 = phi i64 [ 1, %.lr.ph33.preheader ], [ %indvars.iv.next41, %.lr.ph33 ]
  %27 = mul nsw i64 %26, %indvars.iv40
  %28 = srem i64 %27, 1000000007
  %29 = trunc nsw i64 %28 to i32
  %30 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @fact, i64 0, i64 %indvars.iv40
  store i32 %29, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %31 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %indvars.iv40
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = mul nsw i64 %25, %33
  %35 = srem i64 %34, 1000000007
  %36 = trunc nsw i64 %35 to i32
  store i32 %36, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %37 = mul nsw i64 %24, 20
  %38 = srem i64 %37, 1000000007
  %39 = trunc nsw i64 %38 to i32
  %40 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @pw1, i64 0, i64 %indvars.iv40
  store i32 %39, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %41 = mul nsw i64 %23, 7
  %42 = srem i64 %41, 1000000007
  %43 = trunc nsw i64 %42 to i32
  %44 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @pw2, i64 0, i64 %indvars.iv40
  store i32 %43, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next41 = add nuw nsw i64 %indvars.iv40, 1
  %exitcond44.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next41, %wide.trip.count43
  br i1 %exitcond44.not, label %.preheader, label %.lr.ph33, !llvm.loop !11

._crit_edge37:                                    ; preds = %48
  store i32 %73, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  br label %45

45:                                               ; preds = %.preheader._crit_edge, %._crit_edge37
  %46 = phi i32 [ %.pre, %.preheader._crit_edge ], [ %73, %._crit_edge37 ]
  %47 = tail call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.1, i32 noundef %46)
  ret i32 0

48:                                               ; preds = %.lr.ph36, %48
  %indvars.iv45 = phi i64 [ 1, %.lr.ph36 ], [ %indvars.iv.next46, %48 ]
  %49 = phi i32 [ %ans.promoted, %.lr.ph36 ], [ %73, %48 ]
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %indvars.iv45
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = mul nsw i64 %53, %20
  %55 = srem i64 %54, 1000000007
  %56 = sub nsw i64 %21, %indvars.iv45
  %57 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %56
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = mul nsw i64 %55, %59
  %61 = srem i64 %60, 1000000007
  %62 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @pw1, i64 0, i64 %indvars.iv45
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = mul nsw i64 %61, %64
  %66 = srem i64 %65, 1000000007
  %67 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @pw2, i64 0, i64 %56
  %68 = load i32, ptr %67, align 4, !tbaa !5
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = mul nsw i64 %66, %69
  %71 = add nsw i64 %70, %50
  %72 = srem i64 %71, 1000000007
  %73 = trunc nsw i64 %72 to i32
  %indvars.iv.next46 = add nuw nsw i64 %indvars.iv45, 1
  %exitcond49.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next46, %wide.trip.count48
  br i1 %exitcond49.not, label %._crit_edge37, label %48, !llvm.loop !12
}

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @__isoc99_scanf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #1

attributes #0 = { mustprogress nofree 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 #1 = { 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" }

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