#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
long atol(char *);
long long cost(long, long, long, long, long);
int /*<<< orphan*/ exit(int);
scalar_t__ floor(int /*<<< orphan*/);
long goodk(long, long, long, long);
long goodm(long, long, long);
long latticecond(long, long, long, long, long);
long oldk(long, long, long, long);
long oldm(long, long, long);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, long, long, long, long, long, long, long long,
                          long, long, long, long long);
int /*<<< orphan*/ sqrt(double);
int main(int argc, char **argv) {
  long n, h, l, m, k, v, om, ok, ov;
  long long cst, ocst;
  long startn = 3;
  if (argc > 1) {
    startn = atol(argv[1]);
  }
  for (n = startn;; ++n) {
    for (l = 1; l <= n; ++l) {
      for (h = (long)(floor(sqrt((double)n * l))) + 1; h <= n; ++h) {
        m = goodm(n, h, l);
        k = goodk(n, h, l, m);
        v = latticecond(n, h, l, m, k);
        cst = cost(n, h, l, m, k);
        om = oldm(n, h, l);
        ok = oldk(n, h, l, om);
        ov = latticecond(n, h, l, om, ok);
        ocst = cost(n, h, l, om, ok);
        if (v >= 0) {
          exit(1);
        }
        while (v < 0) {
          printf("%ld %ld %ld: %ld %ld %ld [%lld] / %ld %ld %ld [%lld]\n", n, h,
                 l, m, k, v, cst, om, ok, ov, ocst);
          --k;
          v = latticecond(n, h, l, m, k);
        }
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0xa8,%rsp
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    %edi,-0x20(%rbp)
mov    %rsi,-0x28(%rbp)
movq   $0x3,-0x88(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x20(%rbp)
jle    11f7 <main+0x47>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   10a0 <atol@plt>
mov    %rax,-0x88(%rbp)
mov    -0x88(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movq   $0x1,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jg     13ee <main+0x23e>
cvtsi2sdq -0x30(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdq -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
call   10b0 <sqrt@plt>
mov    %eax,%edi
call   10d0 <floor@plt>
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jg     13d8 <main+0x228>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
call   1030 <goodm@plt>
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x48(%rbp),%rcx
call   1040 <goodk@plt>
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    -0x50(%rbp),%r8
call   1070 <latticecond@plt>
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    -0x50(%rbp),%r8
call   1060 <cost@plt>
mov    %rax,-0x78(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
call   1090 <oldm@plt>
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x60(%rbp),%rcx
call   1080 <oldk@plt>
mov    %rax,-0x68(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x60(%rbp),%rcx
mov    -0x68(%rbp),%r8
call   1070 <latticecond@plt>
mov    %rax,-0x70(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x60(%rbp),%rcx
mov    -0x68(%rbp),%r8
call   1060 <cost@plt>
mov    %rax,-0x80(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x58(%rbp)
jl     132f <main+0x17f>
mov    $0x1,%edi
call   10c0 <exit@plt>
jmp    1334 <main+0x184>
cmpq   $0x0,-0x58(%rbp)
jge    13c2 <main+0x212>
mov    -0x30(%rbp),%rsi
mov    -0x38(%rbp),%rdx
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    -0x48(%rbp),%r8
mov    -0x50(%rbp),%r9
mov    -0x58(%rbp),%r15
mov    -0x78(%rbp),%r14
mov    -0x60(%rbp),%rbx
mov    -0x68(%rbp),%r11
mov    -0x70(%rbp),%r10
mov    -0x80(%rbp),%rax
lea    0xc8e(%rip),%rdi
mov    %r15,(%rsp)
mov    %r14,0x8(%rsp)
mov    %rbx,0x10(%rsp)
mov    %r11,0x18(%rsp)
mov    %r10,0x20(%rsp)
mov    %rax,0x28(%rsp)
call   1050 <printf@plt>
mov    -0x50(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    -0x50(%rbp),%r8
call   1070 <latticecond@plt>
mov    %rax,-0x58(%rbp)
jmp    1334 <main+0x184>
jmp    13c7 <main+0x217>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    123c <main+0x8c>
jmp    13dd <main+0x22d>
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    120a <main+0x5a>
jmp    13f3 <main+0x243>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1202 <main+0x52>

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x58,%rsp
mov    $0x3,%eax
cmp    $0x2,%edi
jl     11e5 <main+0x35>
mov    0x8(%rsi),%rdi
call   10a0 <atol@plt>
jmp    11e5 <main+0x35>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    0x18(%rsp),%rax
mov    %rax,%r12
add    $0x1,%rax
test   %r12,%r12
jle    11e5 <main+0x35>
mov    %rax,0x18(%rsp)
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %r12,%xmm0
movsd  %xmm0,0x20(%rsp)
mov    $0x1,%r13d
mov    %r12,(%rsp)
jmp    121c <main+0x6c>
lea    0x1(%r13),%rax
cmp    %r12,%r13
mov    %rax,%r13
je     11e0 <main+0x30>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %r13,%xmm0
mulsd  0x20(%rsp),%xmm0
call   10b0 <sqrt@plt>
mov    %eax,%edi
call   10d0 <floor@plt>
mov    %rax,%rbx
cmp    %r12,%rax
mov    %r13,0x8(%rsp)
jge    1210 <main+0x60>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rbx
mov    %r12,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r13,%rdx
call   1030 <goodm@plt>
mov    %rax,%rbp
mov    %r12,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r13,%rdx
mov    %rax,%rcx
call   1040 <goodk@plt>
mov    %rax,%r14
mov    %r12,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r13,%rdx
mov    %rbp,%rcx
mov    %rax,%r8
call   1070 <latticecond@plt>
mov    %rax,0x28(%rsp)
mov    %r12,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r13,%rdx
mov    %rbp,0x40(%rsp)
mov    %rbp,%rcx
mov    %r14,%r8
call   1060 <cost@plt>
mov    %rax,0x50(%rsp)
mov    %r12,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r13,%rdx
call   1090 <oldm@plt>
mov    %rax,%rbp
mov    %r12,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r13,%rdx
mov    %rax,%rcx
call   1080 <oldk@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %r12,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r13,%rdx
mov    %rbp,%rcx
mov    %rax,%r8
call   1070 <latticecond@plt>
mov    %rax,0x48(%rsp)
mov    %r12,%rdi
mov    %rbp,%r12
mov    %rbx,%rsi
mov    %r13,%rdx
mov    %rbp,%rcx
mov    %r15,%r8
call   1060 <cost@plt>
mov    %rax,%rbp
mov    0x28(%rsp),%rax
test   %rax,%rax
jns    13ad <main+0x1fd>
mov    %r12,0x38(%rsp)
mov    %r15,0x30(%rsp)
mov    %rbx,0x10(%rsp)
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
lea    0xcc9(%rip),%rdi
mov    (%rsp),%rbx
mov    %rbx,%rsi
mov    0x10(%rsp),%r13
mov    %r13,%rdx
mov    0x8(%rsp),%r12
mov    %r12,%rcx
mov    0x40(%rsp),%r15
mov    %r15,%r8
mov    %r14,%r9
push   %rbp
push   0x50(%rsp)
push   0x40(%rsp)
push   0x50(%rsp)
push   0x70(%rsp)
push   %rax
call   1050 <printf@plt>
add    $0x30,%rsp
add    $0xffffffffffffffff,%r14
mov    %rbx,%rdi
mov    %r13,%rsi
mov    %r12,%rdx
mov    %r15,%rcx
mov    %r14,%r8
call   1070 <latticecond@plt>
test   %rax,%rax
js     1330 <main+0x180>
mov    0x10(%rsp),%rbx
mov    (%rsp),%r12
cmp    %r12,%rbx
mov    0x8(%rsp),%r13
jl     1250 <main+0xa0>
jmp    1210 <main+0x60>
mov    $0x1,%edi
call   10c0 <exit@plt>

LLVM IR (-O0):
@.str = [54 x i8] c"%ld %ld %ld: %ld %ld %ld [%lld] / %ld %ld %ld [%lld]\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
%13 = alloca i64
%14 = alloca i64
%15 = alloca i64
%16 = alloca i64
%17 = alloca i64
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
store i64 3, i64* %17
%18 = load i32, i32* %4
%19 = icmp sgt i32 %18, 1
br i1 %19, label %20, label %25
20: ; preds = %2
%21 = load i8**, i8*** %5
%22 = getelementptr inbounds i8*, i8** %21, i64 1
%23 = load i8*, i8** %22
%24 = call i64 @atol(i8* %23)
store i64 %24, i64* %17
br label %25
25: ; preds = %20, %2
%26 = load i64, i64* %17
store i64 %26, i64* %6
br label %27
27: ; preds = %126, %25
store i64 1, i64* %8
br label %28
28: ; preds = %122, %27
%29 = load i64, i64* %8
%30 = load i64, i64* %6
%31 = icmp sle i64 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %125
32: ; preds = %28
%33 = load i64, i64* %6
%34 = sitofp i64 %33 to double
%35 = load i64, i64* %8
%36 = sitofp i64 %35 to double
%37 = fmul double %34, %36
%38 = call i32 @sqrt(double %37)
%39 = call i64 @floor(i32 %38)
%40 = add nsw i64 %39, 1
store i64 %40, i64* %7
br label %41
41: ; preds = %118, %32
%42 = load i64, i64* %7
%43 = load i64, i64* %6
%44 = icmp sle i64 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %121
45: ; preds = %41
%46 = load i64, i64* %6
%47 = load i64, i64* %7
%48 = load i64, i64* %8
%49 = call i64 @goodm(i64 %46, i64 %47, i64 %48)
store i64 %49, i64* %9
%50 = load i64, i64* %6
%51 = load i64, i64* %7
%52 = load i64, i64* %8
%53 = load i64, i64* %9
%54 = call i64 @goodk(i64 %50, i64 %51, i64 %52, i64 %53)
store i64 %54, i64* %10
%55 = load i64, i64* %6
%56 = load i64, i64* %7
%57 = load i64, i64* %8
%58 = load i64, i64* %9
%59 = load i64, i64* %10
%60 = call i64 @latticecond(i64 %55, i64 %56, i64 %57, i64 %58, i64 %59)
store i64 %60, i64* %11
%61 = load i64, i64* %6
%62 = load i64, i64* %7
%63 = load i64, i64* %8
%64 = load i64, i64* %9
%65 = load i64, i64* %10
%66 = call i64 @cost(i64 %61, i64 %62, i64 %63, i64 %64, i64 %65)
store i64 %66, i64* %15
%67 = load i64, i64* %6
%68 = load i64, i64* %7
%69 = load i64, i64* %8
%70 = call i64 @oldm(i64 %67, i64 %68, i64 %69)
store i64 %70, i64* %12
%71 = load i64, i64* %6
%72 = load i64, i64* %7
%73 = load i64, i64* %8
%74 = load i64, i64* %12
%75 = call i64 @oldk(i64 %71, i64 %72, i64 %73, i64 %74)
store i64 %75, i64* %13
%76 = load i64, i64* %6
%77 = load i64, i64* %7
%78 = load i64, i64* %8
%79 = load i64, i64* %12
%80 = load i64, i64* %13
%81 = call i64 @latticecond(i64 %76, i64 %77, i64 %78, i64 %79, i64 %80)
store i64 %81, i64* %14
%82 = load i64, i64* %6
%83 = load i64, i64* %7
%84 = load i64, i64* %8
%85 = load i64, i64* %12
%86 = load i64, i64* %13
%87 = call i64 @cost(i64 %82, i64 %83, i64 %84, i64 %85, i64 %86)
store i64 %87, i64* %16
%88 = load i64, i64* %11
%89 = icmp sge i64 %88, 0
br i1 %89, label %90, label %92
90: ; preds = %45
%91 = call i32 @exit(i32 1)
unreachable
92: ; preds = %45
br label %93
93: ; preds = %96, %92
%94 = load i64, i64* %11
%95 = icmp slt i64 %94, 0
br i1 %95, label %96, label %117
96: ; preds = %93
%97 = load i64, i64* %6
%98 = load i64, i64* %7
%99 = load i64, i64* %8
%100 = load i64, i64* %9
%101 = load i64, i64* %10
%102 = load i64, i64* %11
%103 = load i64, i64* %15
%104 = load i64, i64* %12
%105 = load i64, i64* %13
%106 = load i64, i64* %14
%107 = load i64, i64* %16
%108 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([54 x i8], [54 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %97, i64 %98, i64 %99, i64 %100, i64 %101, i64 %102, i64 %103, i64 %104, i64 %105, i64 %106, i64 %107)
%109 = load i64, i64* %10
%110 = add nsw i64 %109, -1
store i64 %110, i64* %10
%111 = load i64, i64* %6
%112 = load i64, i64* %7
%113 = load i64, i64* %8
%114 = load i64, i64* %9
%115 = load i64, i64* %10
%116 = call i64 @latticecond(i64 %111, i64 %112, i64 %113, i64 %114, i64 %115)
store i64 %116, i64* %11
br label %93
117: ; preds = %93
br label %118
118: ; preds = %117
%119 = load i64, i64* %7
%120 = add nsw i64 %119, 1
store i64 %120, i64* %7
br label %41
121: ; preds = %41
br label %122
122: ; preds = %121
%123 = load i64, i64* %8
%124 = add nsw i64 %123, 1
store i64 %124, i64* %8
br label %28
125: ; preds = %28
br label %126
126: ; preds = %125
%127 = load i64, i64* %6
%128 = add nsw i64 %127, 1
store i64 %128, i64* %6
br label %27
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [54 x i8] c"%ld %ld %ld: %ld %ld %ld [%lld] / %ld %ld %ld [%lld]\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %3, label %4, label %8
4: ; preds = %2
%5 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%6 = load i8*, i8** %5
%7 = tail call i64 @atol(i8* %6)
br label %8
8: ; preds = %4, %2
%9 = phi i64 [ 3, %2 ], [ %7, %4 ]
br label %10
10: ; preds = %8, %50
%11 = phi i64 [ %13, %50 ], [ %9, %8 ]
%12 = phi i64 [ %51, %50 ], [ %9, %8 ]
%13 = add i64 %11, 1
%14 = icmp slt i64 %12, 1
br i1 %14, label %50, label %15
15: ; preds = %10
%16 = sitofp i64 %12 to double
br label %17
17: ; preds = %15, %47
%18 = phi i64 [ 1, %15 ], [ %48, %47 ]
%19 = sitofp i64 %18 to double
%20 = fmul double %16, %19
%21 = tail call i32 @sqrt(double %20)
%22 = tail call i64 @floor(i32 %21)
%23 = icmp slt i64 %22, %12
br i1 %23, label %26, label %47
24: ; preds = %40
%25 = icmp slt i64 %28, %12
br i1 %25, label %26, label %47
26: ; preds = %17, %24
%27 = phi i64 [ %28, %24 ], [ %22, %17 ]
%28 = add nsw i64 %27, 1
%29 = tail call i64 @goodm(i64 %12, i64 %28, i64 %18)
%30 = tail call i64 @goodk(i64 %12, i64 %28, i64 %18, i64 %29)
%31 = tail call i64 @latticecond(i64 %12, i64 %28, i64 %18, i64 %29, i64 %30)
%32 = tail call i64 @cost(i64 %12, i64 %28, i64 %18, i64 %29, i64 %30)
%33 = tail call i64 @oldm(i64 %12, i64 %28, i64 %18)
%34 = tail call i64 @oldk(i64 %12, i64 %28, i64 %18, i64 %33)
%35 = tail call i64 @latticecond(i64 %12, i64 %28, i64 %18, i64 %33, i64 %34)
%36 = tail call i64 @cost(i64 %12, i64 %28, i64 %18, i64 %33, i64 %34)
%37 = icmp sgt i64 %31, -1
br i1 %37, label %38, label %40
38: ; preds = %26
%39 = tail call i32 @exit(i32 1)
unreachable
40: ; preds = %26, %40
%41 = phi i64 [ %44, %40 ], [ %30, %26 ]
%42 = phi i64 [ %45, %40 ], [ %31, %26 ]
%43 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([54 x i8], [54 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %12, i64 %28, i64 %18, i64 %29, i64 %41, i64 %42, i64 %32, i64 %33, i64 %34, i64 %35, i64 %36)
%44 = add nsw i64 %41, -1
%45 = tail call i64 @latticecond(i64 %12, i64 %28, i64 %18, i64 %29, i64 %44)
%46 = icmp slt i64 %45, 0
br i1 %46, label %40, label %24
47: ; preds = %24, %17
%48 = add nuw i64 %18, 1
%49 = icmp eq i64 %18, %11
br i1 %49, label %50, label %17
50: ; preds = %47, %10
%51 = add nsw i64 %12, 1
br label %10
}