#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 */
int rand();
int mother_fly(char map[10][20], int start) {
  int row = start / 20;
  int col = start % 20;
  int direction;
  char c;
  for (size_t c = 'A'; c <= 'Z'; c++) {
    int dir_row[4], dir_col[4];
    dir_row[0] = -1;
    dir_row[1] = 1;
    dir_row[2] = 0;
    dir_row[3] = 0;
    dir_col[0] = 0;
    dir_col[1] = 0;
    dir_col[2] = -1;
    dir_col[3] = 1;
    int check[4] = {0};
    while (1) {
      direction = rand() % 4;
      if (row + dir_row[direction] >= 0 && row + dir_row[direction] < 10 &&
          col + dir_col[direction] >= 0 && col + dir_col[direction] < 20 &&
          map[row + dir_row[direction]][col + dir_col[direction]] == '#') {
        row += dir_row[direction];
        col += dir_col[direction];
        map[row][col] = c;
        break;
      } else if (check[0] == 1 && check[1] == 1 && check[2] == 1 &&
                 check[3] == 1)
        return row * 20 + col;
      check[direction] = 1;
    }
  }
  return row * 20 + col;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mother_fly>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x14,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x14,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movq   $0x41,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x5a,-0x30(%rbp)
ja     12dc <mother_fly+0x1bc>
movl   $0xffffffff,-0x40(%rbp)
movl   $0x1,-0x3c(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x50(%rbp)
movl   $0x0,-0x4c(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x48(%rbp)
movl   $0x1,-0x44(%rbp)
lea    -0x60(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x10,%edx
call   1030 <memset@plt>
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
mov    $0x4,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
add    -0x40(%rbp,%rcx,4),%eax
cmp    $0x0,%eax
jl     1279 <mother_fly+0x159>
mov    -0x18(%rbp),%eax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
add    -0x40(%rbp,%rcx,4),%eax
cmp    $0xa,%eax
jge    1279 <mother_fly+0x159>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
add    -0x50(%rbp,%rcx,4),%eax
cmp    $0x0,%eax
jl     1279 <mother_fly+0x159>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
add    -0x50(%rbp,%rcx,4),%eax
cmp    $0x14,%eax
jge    1279 <mother_fly+0x159>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
add    -0x40(%rbp,%rdx,4),%ecx
movslq %ecx,%rcx
imul   $0x14,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
add    -0x50(%rbp,%rdx,4),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x23,%eax
jne    1279 <mother_fly+0x159>
movslq -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp,%rax,4),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movslq -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp,%rax,4),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
imul   $0x14,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    12c6 <mother_fly+0x1a6>
cmpl   $0x1,-0x60(%rbp)
jne    12b0 <mother_fly+0x190>
cmpl   $0x1,-0x5c(%rbp)
jne    12b0 <mother_fly+0x190>
cmpl   $0x1,-0x58(%rbp)
jne    12b0 <mother_fly+0x190>
cmpl   $0x1,-0x54(%rbp)
jne    12b0 <mother_fly+0x190>
imul   $0x14,-0x18(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    12e6 <mother_fly+0x1c6>
jmp    12b5 <mother_fly+0x195>
movslq -0x20(%rbp),%rax
movl   $0x1,-0x60(%rbp,%rax,4)
jmp    11a6 <mother_fly+0x86>
jmp    12cb <mother_fly+0x1ab>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1153 <mother_fly+0x33>
imul   $0x14,-0x18(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mother_fly>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,%r15
movslq %esi,%rbp
imul   $0x66666667,%rbp,%rbx
mov    %rbx,%rax
shr    $0x3f,%rax
sar    $0x23,%rbx
add    %eax,%ebx
lea    0x0(,%rbx,4),%eax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
sub    %eax,%ebp
mov    $0x41,%r12d
mov    $0x1,%r14b
movaps 0xeae(%rip),%xmm0
movaps 0xeb7(%rip),%xmm1
xorps  %xmm2,%xmm2
movaps %xmm0,0x20(%rsp)
movaps %xmm1,0x10(%rsp)
movaps %xmm2,(%rsp)
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %eax,%eax
call   1030 <rand@plt>
lea    0x3(%rax),%ecx
test   %eax,%eax
cmovns %eax,%ecx
and    $0xfffffffc,%ecx
sub    %ecx,%eax
movslq %eax,%rdx
mov    0x20(%rsp,%rdx,4),%eax
add    %ebx,%eax
cmp    $0x9,%eax
ja     11af <mother_fly+0x9f>
mov    0x10(%rsp,%rdx,4),%ecx
add    %ebp,%ecx
cmp    $0x13,%ecx
ja     11af <mother_fly+0x9f>
mov    %eax,%edi
mov    %ecx,%esi
lea    (%rdi,%rdi,4),%rdi
lea    (%r15,%rdi,4),%rdi
cmpb   $0x23,(%rsi,%rdi,1)
je     11d0 <mother_fly+0xc0>
movdqa (%rsp),%xmm0
pcmpeqd 0xe64(%rip),%xmm0
movmskps %xmm0,%eax
cmp    $0xf,%eax
je     120d <mother_fly+0xfd>
movl   $0x1,(%rsp,%rdx,4)
jmp    1170 <mother_fly+0x60>
nopl   (%rax)
add    %rsi,%rdi
mov    %r12b,(%rdi)
cmp    $0x5a,%r12
lea    0x1(%r12),%rdx
setb   %r14b
mov    %rdx,%r12
mov    %eax,%ebx
mov    %ecx,%ebp
cmp    $0x5b,%rdx
movaps 0xe0b(%rip),%xmm0
movaps 0xe14(%rip),%xmm1
xorps  %xmm2,%xmm2
jne    115c <mother_fly+0x4c>
lea    (%rax,%rax,4),%eax
lea    (%rcx,%rax,4),%eax
jmp    1214 <mother_fly+0x104>
lea    (%rbx,%rbx,4),%eax
lea    0x0(%rbp,%rax,4),%eax
test   $0x1,%r14b
cmovne %eax,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @mother_fly([20 x i8]* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca [20 x i8]*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i8
%10 = alloca i64
%11 = alloca [4 x i32]
%12 = alloca [4 x i32]
%13 = alloca [4 x i32]
store [20 x i8]* %0, [20 x i8]** %4
store i32 %1, i32* %5
%14 = load i32, i32* %5
%15 = sdiv i32 %14, 20
store i32 %15, i32* %6
%16 = load i32, i32* %5
%17 = srem i32 %16, 20
store i32 %17, i32* %7
store i64 65, i64* %10
br label %18
18: ; preds = %135, %2
%19 = load i64, i64* %10
%20 = icmp ule i64 %19, 90
br i1 %20, label %21, label %138
21: ; preds = %18
%22 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %11, i64 0, i64 0
store i32 -1, i32* %22
%23 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %11, i64 0, i64 1
store i32 1, i32* %23
%24 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %11, i64 0, i64 2
store i32 0, i32* %24
%25 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %11, i64 0, i64 3
store i32 0, i32* %25
%26 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %12, i64 0, i64 0
store i32 0, i32* %26
%27 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %12, i64 0, i64 1
store i32 0, i32* %27
%28 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %12, i64 0, i64 2
store i32 -1, i32* %28
%29 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %12, i64 0, i64 3
store i32 1, i32* %29
%30 = bitcast [4 x i32]* %13 to i8*
br label %31
31: ; preds = %21, %130
%32 = call i32 (...) @rand()
%33 = srem i32 %32, 4
store i32 %33, i32* %8
%34 = load i32, i32* %6
%35 = load i32, i32* %8
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %11, i64 0, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = add nsw i32 %34, %38
%40 = icmp sge i32 %39, 0
br i1 %40, label %41, label %108
41: ; preds = %31
%42 = load i32, i32* %6
%43 = load i32, i32* %8
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %11, i64 0, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = add nsw i32 %42, %46
%48 = icmp slt i32 %47, 10
br i1 %48, label %49, label %108
49: ; preds = %41
%50 = load i32, i32* %7
%51 = load i32, i32* %8
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %12, i64 0, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = add nsw i32 %50, %54
%56 = icmp sge i32 %55, 0
br i1 %56, label %57, label %108
57: ; preds = %49
%58 = load i32, i32* %7
%59 = load i32, i32* %8
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %12, i64 0, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = add nsw i32 %58, %62
%64 = icmp slt i32 %63, 20
br i1 %64, label %65, label %108
65: ; preds = %57
%66 = load [20 x i8]*, [20 x i8]** %4
%67 = load i32, i32* %6
%68 = load i32, i32* %8
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %11, i64 0, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = add nsw i32 %67, %71
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %66, i64 %73
%75 = load i32, i32* %7
%76 = load i32, i32* %8
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %12, i64 0, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
%80 = add nsw i32 %75, %79
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %74, i64 0, i64 %81
%83 = load i8, i8* %82
%84 = sext i8 %83 to i32
%85 = icmp eq i32 %84, 35
br i1 %85, label %86, label %108
86: ; preds = %65
%87 = load i32, i32* %8
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %11, i64 0, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
%91 = load i32, i32* %6
%92 = add nsw i32 %91, %90
store i32 %92, i32* %6
%93 = load i32, i32* %8
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %12, i64 0, i64 %94
%96 = load i32, i32* %95
%97 = load i32, i32* %7
%98 = add nsw i32 %97, %96
store i32 %98, i32* %7
%99 = load i64, i64* %10
%100 = trunc i64 %99 to i8
%101 = load [20 x i8]*, [20 x i8]** %4
%102 = load i32, i32* %6
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %101, i64 %103
%105 = load i32, i32* %7
%106 = sext i32 %105 to i64
%107 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %104, i64 0, i64 %106
store i8 %100, i8* %107
br label %134
108: ; preds = %65, %57, %49, %41, %31
%109 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %13, i64 0, i64 0
%110 = load i32, i32* %109
%111 = icmp eq i32 %110, 1
br i1 %111, label %112, label %129
112: ; preds = %108
%113 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %13, i64 0, i64 1
%114 = load i32, i32* %113
%115 = icmp eq i32 %114, 1
br i1 %115, label %116, label %129
116: ; preds = %112
%117 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %13, i64 0, i64 2
%118 = load i32, i32* %117
%119 = icmp eq i32 %118, 1
br i1 %119, label %120, label %129
120: ; preds = %116
%121 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %13, i64 0, i64 3
%122 = load i32, i32* %121
%123 = icmp eq i32 %122, 1
br i1 %123, label %124, label %129
124: ; preds = %120
%125 = load i32, i32* %6
%126 = mul nsw i32 %125, 20
%127 = load i32, i32* %7
%128 = add nsw i32 %126, %127
store i32 %128, i32* %3
br label %143
129: ; preds = %120, %116, %112, %108
br label %130
130: ; preds = %129
%131 = load i32, i32* %8
%132 = sext i32 %131 to i64
%133 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %13, i64 0, i64 %132
store i32 1, i32* %133
br label %31
134: ; preds = %86
br label %135
135: ; preds = %134
%136 = load i64, i64* %10
%137 = add i64 %136, 1
store i64 %137, i64* %10
br label %18
138: ; preds = %18
%139 = load i32, i32* %6
%140 = mul nsw i32 %139, 20
%141 = load i32, i32* %7
%142 = add nsw i32 %140, %141
store i32 %142, i32* %3
br label %143
143: ; preds = %138, %124
%144 = load i32, i32* %3
ret i32 %144
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @mother_fly([20 x i8]* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = alloca <4 x i32>
%4 = alloca <4 x i32>
%5 = alloca <4 x i32>
%6 = sdiv i32 %1, 20
%7 = srem i32 %1, 20
%8 = bitcast <4 x i32>* %3 to i8*
%9 = bitcast <4 x i32>* %4 to i8*
%10 = bitcast <4 x i32>* %5 to i8*
br label %11
11: ; preds = %2, %46
%12 = phi i1 [ true, %2 ], [ %49, %46 ]
%13 = phi i64 [ 65, %2 ], [ %48, %46 ]
%14 = phi i32 [ %6, %2 ], [ %22, %46 ]
%15 = phi i32 [ %7, %2 ], [ %27, %46 ]
store <4 x i32> <i32 -1, i32 1, i32 0, i32 0>, <4 x i32>* %3
store <4 x i32> <i32 0, i32 0, i32 -1, i32 1>, <4 x i32>* %4
br label %16
16: ; preds = %41, %11
%17 = tail call i32 (...) @rand()
%18 = srem i32 %17, 4
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds <4 x i32>, <4 x i32>* %3, i64 0, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = add nsw i32 %21, %14
%23 = icmp ult i32 %22, 10
br i1 %23, label %24, label %35
24: ; preds = %16
%25 = getelementptr inbounds <4 x i32>, <4 x i32>* %4, i64 0, i64 %19
%26 = load i32, i32* %25
%27 = add nsw i32 %26, %15
%28 = icmp ult i32 %27, 20
br i1 %28, label %29, label %35
29: ; preds = %24
%30 = zext i32 %22 to i64
%31 = zext i32 %27 to i64
%32 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %0, i64 %30, i64 %31
%33 = load i8, i8* %32
%34 = icmp eq i8 %33, 35
br i1 %34, label %46, label %35
35: ; preds = %29, %24, %16
%36 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %5
%37 = freeze <4 x i32> %36
%38 = icmp ne <4 x i32> %37, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%39 = bitcast <4 x i1> %38 to i4
%40 = icmp eq i4 %39, 0
br i1 %40, label %43, label %41
41: ; preds = %35
%42 = getelementptr inbounds <4 x i32>, <4 x i32>* %5, i64 0, i64 %19
store i32 1, i32* %42
br label %16
43: ; preds = %35
%44 = mul nsw i32 %14, 20
%45 = add nsw i32 %44, %15
br label %54
46: ; preds = %29
%47 = trunc i64 %13 to i8
store i8 %47, i8* %32
%48 = add nuw nsw i64 %13, 1
%49 = icmp ult i64 %13, 90
%50 = icmp eq i64 %48, 91
br i1 %50, label %51, label %11
51: ; preds = %46
%52 = mul nuw nsw i32 %22, 20
%53 = add nuw nsw i32 %52, %27
br label %54
54: ; preds = %51, %43
%55 = phi i32 [ %53, %51 ], [ %45, %43 ]
%56 = phi i1 [ %49, %51 ], [ %12, %43 ]
%57 = phi i32 [ undef, %51 ], [ %45, %43 ]
%58 = select i1 %56, i32 %57, i32 %55
ret i32 %58
}