; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: codeforces/complete (1033C)

; 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 [100001 x i32], align 16
@p = external dso_local global [100001 x i32], align 16
@sg = external dso_local global [100001 x i32], align 16
@tim = external dso_local global [100001 x i32], align 16
@buf = external dso_local global [100001 x i8], align 16
@.str = external hidden unnamed_addr constant [3 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
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  store i32 0, ptr %1, align 4
  %7 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef @n)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %2) #3
  store i32 1, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %8

8:                                                ; preds = %25, %0
  %9 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp sle i32 %9, %10
  br i1 %11, label %13, label %12

12:                                               ; preds = %8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %2) #3
  br label %28

13:                                               ; preds = %8
  %14 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr @a, i64 %15
  %17 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef %16)
  %18 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %19 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %23
  store i32 %18, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  br label %25

25:                                               ; preds = %13
  %26 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %27 = add nsw i32 %26, 1
  store i32 %27, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %8, !llvm.loop !9

28:                                               ; preds = %12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #3
  %29 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  store i32 %29, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %30

30:                                               ; preds = %132, %28
  %31 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %32 = icmp sge i32 %31, 1
  br i1 %32, label %34, label %33

33:                                               ; preds = %30
  store i32 5, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #3
  br label %135

34:                                               ; preds = %30
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  %35 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  store i32 %38, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  %39 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i32 %39, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %40

40:                                               ; preds = %95, %34
  %41 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %43 = icmp sle i32 %41, %42
  br i1 %43, label %45, label %44

44:                                               ; preds = %40
  store i32 8, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  br label %99

45:                                               ; preds = %40
  %46 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %48 = sub nsw i32 %46, %47
  %49 = icmp sge i32 %48, 1
  br i1 %49, label %50, label %69

50:                                               ; preds = %45
  %51 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %53 = sub nsw i32 %51, %52
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %58 = icmp sgt i32 %56, %57
  br i1 %58, label %59, label %69

59:                                               ; preds = %50
  %60 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %62 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %63 = sub nsw i32 %61, %62
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @sg, i64 0, i64 %64
  %66 = load i32, ptr %65, align 4, !tbaa !5
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @tim, i64 0, i64 %67
  store i32 %60, ptr %68, align 4, !tbaa !5
  br label %69

69:                                               ; preds = %59, %50, %45
  %70 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %72 = add nsw i32 %70, %71
  %73 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %74 = icmp sle i32 %72, %73
  br i1 %74, label %75, label %94

75:                                               ; preds = %69
  %76 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %78 = add nsw i32 %76, %77
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %79
  %81 = load i32, ptr %80, align 4, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %83 = icmp sgt i32 %81, %82
  br i1 %83, label %84, label %94

84:                                               ; preds = %75
  %85 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %86 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %88 = add nsw i32 %86, %87
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @sg, i64 0, i64 %89
  %91 = load i32, ptr %90, align 4, !tbaa !5
  %92 = sext i32 %91 to i64
  %93 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @tim, i64 0, i64 %92
  store i32 %85, ptr %93, align 4, !tbaa !5
  br label %94

94:                                               ; preds = %84, %75, %69
  br label %95

95:                                               ; preds = %94
  %96 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %97 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %98 = add nsw i32 %97, %96
  store i32 %98, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %40, !llvm.loop !11

99:                                               ; preds = %44
  %100 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %101 = sext i32 %100 to i64
  %102 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @sg, i64 0, i64 %101
  store i32 0, ptr %102, align 4, !tbaa !5
  br label %103

103:                                              ; preds = %114, %99
  %104 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %105 = sext i32 %104 to i64
  %106 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @sg, i64 0, i64 %105
  %107 = load i32, ptr %106, align 4, !tbaa !5
  %108 = sext i32 %107 to i64
  %109 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @tim, i64 0, i64 %108
  %110 = load i32, ptr %109, align 4, !tbaa !5
  %111 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %112 = icmp eq i32 %110, %111
  br i1 %112, label %113, label %120

113:                                              ; preds = %103
  br label %114

114:                                              ; preds = %113
  %115 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %116 = sext i32 %115 to i64
  %117 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @sg, i64 0, i64 %116
  %118 = load i32, ptr %117, align 4, !tbaa !5
  %119 = add nsw i32 %118, 1
  store i32 %119, ptr %117, align 4, !tbaa !5
  br label %103, !llvm.loop !12

120:                                              ; preds = %103
  %121 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %122 = sext i32 %121 to i64
  %123 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @sg, i64 0, i64 %122
  %124 = load i32, ptr %123, align 4, !tbaa !5
  %125 = icmp ne i32 %124, 0
  %126 = zext i1 %125 to i64
  %127 = select i1 %125, i8 65, i8 66
  %128 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %129 = sub nsw i32 %128, 1
  %130 = sext i32 %129 to i64
  %131 = getelementptr inbounds [100001 x i8], ptr @buf, i64 0, i64 %130
  store i8 %127, ptr %131, align 1, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  br label %132

132:                                              ; preds = %120
  %133 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %134 = add nsw i32 %133, -1
  store i32 %134, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %30, !llvm.loop !14

135:                                              ; preds = %33
  %136 = call i32 @puts(ptr noundef @buf)
  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 @puts(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}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!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 global i32, align 4
@a = external dso_local global [100001 x i32], align 16
@p = external dso_local local_unnamed_addr global [100001 x i32], align 16
@sg = external dso_local local_unnamed_addr global [100001 x i32], align 16
@tim = external dso_local local_unnamed_addr global [100001 x i32], align 16
@buf = external dso_local global [100001 x i8], align 16
@.str = external hidden unnamed_addr constant [3 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)
  %2 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %.not42 = icmp slt i32 %2, 1
  br i1 %.not42, label %._crit_edge50, label %.lr.ph

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph
  %3 = icmp sgt i32 %12, 0
  br i1 %3, label %.lr.ph49.preheader, label %._crit_edge50

.lr.ph49.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %4 = zext nneg i32 %12 to i64
  %5 = zext nneg i32 %12 to i64
  br label %.lr.ph49

.lr.ph:                                           ; preds = %0, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ], [ 1, %0 ]
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr @a, i64 %indvars.iv
  %7 = tail call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull %6)
  %8 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %9 = sext i32 %8 to i64
  %10 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %9
  %11 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  store i32 %11, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %12 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %.not.not = icmp slt i64 %indvars.iv, %13
  br i1 %.not.not, label %.lr.ph, label %.preheader, !llvm.loop !9

._crit_edge50:                                    ; preds = %48, %0, %.preheader
  %14 = tail call i32 @puts(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @buf)
  ret i32 0

.lr.ph49:                                         ; preds = %.lr.ph49.preheader, %48
  %indvars.iv61 = phi i64 [ %5, %.lr.ph49.preheader ], [ %indvars.iv.next62, %48 ]
  %indvars.iv53 = phi i64 [ %4, %.lr.ph49.preheader ], [ %indvars.iv.next54, %48 ]
  %15 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %indvars.iv61
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %.not3944 = icmp sgt i64 %indvars.iv61, %4
  %.pre = sext i32 %16 to i64
  br i1 %.not3944, label %._crit_edge.preheader, label %.lr.ph46.preheader

.lr.ph46.preheader:                               ; preds = %.lr.ph49
  %17 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv61 to i32
  %18 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv61 to i32
  br label %.lr.ph46

.lr.ph46:                                         ; preds = %.lr.ph46.preheader, %43
  %indvars.iv55 = phi i64 [ %indvars.iv53, %.lr.ph46.preheader ], [ %indvars.iv.next56, %43 ]
  %19 = sub nsw i64 %.pre, %indvars.iv55
  %20 = icmp sgt i64 %19, 0
  br i1 %20, label %21, label %31

21:                                               ; preds = %.lr.ph46
  %22 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %19
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = icmp slt i64 %indvars.iv61, %24
  br i1 %25, label %26, label %31

26:                                               ; preds = %21
  %27 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @sg, i64 0, i64 %19
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @tim, i64 0, i64 %29
  store i32 %17, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  br label %31

31:                                               ; preds = %26, %21, %.lr.ph46
  %32 = add nsw i64 %indvars.iv55, %.pre
  %.not41 = icmp sgt i64 %32, %4
  br i1 %.not41, label %43, label %33

33:                                               ; preds = %31
  %34 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %32
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = icmp slt i64 %indvars.iv61, %36
  br i1 %37, label %38, label %43

38:                                               ; preds = %33
  %39 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @sg, i64 0, i64 %32
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @tim, i64 0, i64 %41
  store i32 %18, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  br label %43

43:                                               ; preds = %31, %33, %38
  %indvars.iv.next56 = add nuw nsw i64 %indvars.iv55, %indvars.iv53
  %.not39 = icmp sgt i64 %indvars.iv.next56, %4
  br i1 %.not39, label %._crit_edge.preheader, label %.lr.ph46, !llvm.loop !11

._crit_edge.preheader:                            ; preds = %43, %.lr.ph49
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.preheader, %._crit_edge
  %indvars.iv58 = phi i64 [ %indvars.iv.next59, %._crit_edge ], [ 0, %._crit_edge.preheader ]
  %44 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @tim, i64 0, i64 %indvars.iv58
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %46 = zext i32 %45 to i64
  %47 = icmp eq i64 %indvars.iv61, %46
  %indvars.iv.next59 = add nuw nsw i64 %indvars.iv58, 1
  br i1 %47, label %._crit_edge, label %48, !llvm.loop !12

48:                                               ; preds = %._crit_edge
  %49 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @sg, i64 0, i64 %.pre
  %50 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv58 to i32
  store i32 %50, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %.not40 = icmp eq i64 %indvars.iv58, 0
  %51 = select i1 %.not40, i8 66, i8 65
  %52 = add nsw i32 %16, -1
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [100001 x i8], ptr @buf, i64 0, i64 %53
  store i8 %51, ptr %54, align 1, !tbaa !13
  %indvars.iv.next62 = add nsw i64 %indvars.iv61, -1
  %indvars.iv.next54 = add nsw i64 %indvars.iv53, -1
  %55 = icmp sgt i64 %indvars.iv61, 1
  br i1 %55, label %.lr.ph49, label %._crit_edge50, !llvm.loop !14
}

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

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @puts(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}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !10}


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