#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 */
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
int sum_prop_divisors(int);
int main() {
  int curr_num, i, j, branch, curr_chain_len, big_chain_len, temp, STOP;
  int *arr = (int *)malloc(sizeof(int) * 3 * 1000000);
  for (i = 0; i < 3 * 1000000; i++) {
    arr[i] = 0;
  }
  branch = 1;
  curr_chain_len = 0;
  for (i = 1; i < 1000000; i++) {
    temp = i;
    STOP = 0;
    while (!arr[i]) {
      arr[i] = 1;
      arr[1000000 + i] = branch;
      arr[(2 * 1000000) + i] = curr_chain_len;
      curr_chain_len++;
      i = sum_prop_divisors(i);
      if (i >= 1000000) {
        STOP = 1;
        break;
      }
    }
    if (STOP) {
      i = temp;
      curr_chain_len = 0;
      branch++;
      continue;
    }
    if (branch == arr[1000000 + i]) {
      if ((curr_chain_len - arr[(2 * 1000000) + i]) > big_chain_len) {
        big_chain_len = curr_chain_len - arr[(2 * 1000000) + i];
        curr_num = i;
        j = i;
        do {
          printf("%d --> ", j);
          if (j < curr_num) {
            curr_num = j;
          }
          j = sum_prop_divisors(j);
        } while (j != i);
        printf("%d\n\n", j);
      }
    }
    curr_chain_len = 0;
    branch++;
    i = temp;
  }
  printf("answer: %d\n", curr_num);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    $0xb71b00,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x2dc6c0,-0xc(%rbp)
jge    117e <main+0x4e>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1154 <main+0x24>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
cmpl   $0xf4240,-0xc(%rbp)
jge    132d <main+0x1fd>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
setne  %al
xor    $0xff,%al
test   $0x1,%al
jne    11cb <main+0x9b>
jmp    1238 <main+0x108>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0xf4240,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1e8480,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
call   1040 <sum_prop_divisors@plt>
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0xf4240,-0xc(%rbp)
jl     1233 <main+0x103>
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
jmp    1238 <main+0x108>
jmp    11ad <main+0x7d>
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
je     125d <main+0x12d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    131f <main+0x1ef>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0xc(%rbp),%edx
add    $0xf4240,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1309 <main+0x1d9>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0xc(%rbp),%edx
add    $0x1e8480,%edx
movslq %edx,%rdx
sub    (%rcx,%rdx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jle    1304 <main+0x1d4>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0xc(%rbp),%edx
add    $0x1e8480,%edx
movslq %edx,%rdx
sub    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%esi
lea    0xd39(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    12de <main+0x1ae>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%edi
call   1040 <sum_prop_divisors@plt>
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jne    12bd <main+0x18d>
mov    -0x10(%rbp),%esi
lea    0xd09(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    1309 <main+0x1d9>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1193 <main+0x63>
mov    -0x8(%rbp),%esi
lea    0xcd6(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    $0xb71b00,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%r13
mov    $0xb71b00,%edx
mov    %rax,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
mov    $0x1,%r15d
lea    0xe8c(%rip),%rbx
jmp    1191 <main+0x51>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r15d
cmp    $0xf4240,%r15d
je     1241 <main+0x101>
xor    %r14d,%r14d
mov    %r15d,%ebp
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ebp,%rax
cmpl   $0x0,0x0(%r13,%rax,4)
jne    11e0 <main+0xa0>
movl   $0x1,0x0(%r13,%rax,4)
mov    %r15d,0x3d0900(%r13,%rax,4)
mov    %r14d,0x7a1200(%r13,%rax,4)
add    $0x1,%r14d
mov    %ebp,%edi
call   1050 <sum_prop_divisors@plt>
mov    %eax,%ebp
cmp    $0xf423f,%eax
jle    11a0 <main+0x60>
jmp    1180 <main+0x40>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    0x3d0900(%r13,%rax,4),%r15d
jne    1180 <main+0x40>
sub    0x7a1200(%r13,%rax,4),%r14d
cmp    0x4(%rsp),%r14d
jle    1180 <main+0x40>
mov    %ebp,%ebx
mov    %ebp,%r12d
xchg   %ax,%ax
lea    0xdf9(%rip),%rdi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <printf@plt>
cmp    %r12d,%ebx
cmovl  %ebx,%r12d
mov    %ebx,%edi
call   1050 <sum_prop_divisors@plt>
mov    %eax,%ebx
cmp    %ebp,%eax
jne    1200 <main+0xc0>
lea    0xddf(%rip),%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <printf@plt>
mov    %r14d,0x4(%rsp)
lea    0xdc4(%rip),%rbx
jmp    1180 <main+0x40>
lea    0xdc5(%rip),%rdi
mov    %r12d,%esi
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [8 x i8] c"%d --> \00"
@.str.1 = [5 x i8] c"%d\0A\0A\00"
@.str.2 = [12 x i8] c"answer: %d\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32*
store i32 0, i32* %1
%11 = call i64 @malloc(i32 12000000)
%12 = inttoptr i64 %11 to i32*
store i32* %12, i32** %10
store i32 0, i32* %3
br label %13
13: ; preds = %21, %0
%14 = load i32, i32* %3
%15 = icmp slt i32 %14, 3000000
br i1 %15, label %16, label %24
16: ; preds = %13
%17 = load i32*, i32** %10
%18 = load i32, i32* %3
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
store i32 0, i32* %20
br label %21
21: ; preds = %16
%22 = load i32, i32* %3
%23 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %3
br label %13
24: ; preds = %13
store i32 1, i32* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 1, i32* %3
br label %25
25: ; preds = %124, %24
%26 = load i32, i32* %3
%27 = icmp slt i32 %26, 1000000
br i1 %27, label %28, label %127
28: ; preds = %25
%29 = load i32, i32* %3
store i32 %29, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %30
30: ; preds = %62, %28
%31 = load i32*, i32** %10
%32 = load i32, i32* %3
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = icmp ne i32 %35, 0
%37 = xor i1 %36, true
br i1 %37, label %38, label %63
38: ; preds = %30
%39 = load i32*, i32** %10
%40 = load i32, i32* %3
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %41
store i32 1, i32* %42
%43 = load i32, i32* %5
%44 = load i32*, i32** %10
%45 = load i32, i32* %3
%46 = add nsw i32 1000000, %45
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %47
store i32 %43, i32* %48
%49 = load i32, i32* %6
%50 = load i32*, i32** %10
%51 = load i32, i32* %3
%52 = add nsw i32 2000000, %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %53
store i32 %49, i32* %54
%55 = load i32, i32* %6
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %6
%57 = load i32, i32* %3
%58 = call i32 @sum_prop_divisors(i32 %57)
store i32 %58, i32* %3
%59 = load i32, i32* %3
%60 = icmp sge i32 %59, 1000000
br i1 %60, label %61, label %62
61: ; preds = %38
store i32 1, i32* %9
br label %63
62: ; preds = %38
br label %30
63: ; preds = %61, %30
%64 = load i32, i32* %9
%65 = icmp ne i32 %64, 0
br i1 %65, label %66, label %70
66: ; preds = %63
%67 = load i32, i32* %8
store i32 %67, i32* %3
store i32 0, i32* %6
%68 = load i32, i32* %5
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %5
br label %124
70: ; preds = %63
%71 = load i32, i32* %5
%72 = load i32*, i32** %10
%73 = load i32, i32* %3
%74 = add nsw i32 1000000, %73
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %75
%77 = load i32, i32* %76
%78 = icmp eq i32 %71, %77
br i1 %78, label %79, label %120
79: ; preds = %70
%80 = load i32, i32* %6
%81 = load i32*, i32** %10
%82 = load i32, i32* %3
%83 = add nsw i32 2000000, %82
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %84
%86 = load i32, i32* %85
%87 = sub nsw i32 %80, %86
%88 = load i32, i32* %7
%89 = icmp sgt i32 %87, %88
br i1 %89, label %90, label %119
90: ; preds = %79
%91 = load i32, i32* %6
%92 = load i32*, i32** %10
%93 = load i32, i32* %3
%94 = add nsw i32 2000000, %93
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %92, i64 %95
%97 = load i32, i32* %96
%98 = sub nsw i32 %91, %97
store i32 %98, i32* %7
%99 = load i32, i32* %3
store i32 %99, i32* %2
%100 = load i32, i32* %3
store i32 %100, i32* %4
br label %101
101: ; preds = %112, %90
%102 = load i32, i32* %4
%103 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %102)
%104 = load i32, i32* %4
%105 = load i32, i32* %2
%106 = icmp slt i32 %104, %105
br i1 %106, label %107, label %109
107: ; preds = %101
%108 = load i32, i32* %4
store i32 %108, i32* %2
br label %109
109: ; preds = %107, %101
%110 = load i32, i32* %4
%111 = call i32 @sum_prop_divisors(i32 %110)
store i32 %111, i32* %4
br label %112
112: ; preds = %109
%113 = load i32, i32* %4
%114 = load i32, i32* %3
%115 = icmp ne i32 %113, %114
br i1 %115, label %101, label %116
116: ; preds = %112
%117 = load i32, i32* %4
%118 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %117)
br label %119
119: ; preds = %116, %79
br label %120
120: ; preds = %119, %70
store i32 0, i32* %6
%121 = load i32, i32* %5
%122 = add nsw i32 %121, 1
store i32 %122, i32* %5
%123 = load i32, i32* %8
store i32 %123, i32* %3
br label %124
124: ; preds = %120, %66
%125 = load i32, i32* %3
%126 = add nsw i32 %125, 1
store i32 %126, i32* %3
br label %25
127: ; preds = %25
%128 = load i32, i32* %2
%129 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([12 x i8], [12 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %128)
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [8 x i8] c"%d --> \00"
@.str.1 = [5 x i8] c"%d\0A\0A\00"
@.str.2 = [12 x i8] c"answer: %d\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = tail call i64 @malloc(i32 12000000)
%2 = inttoptr i64 %1 to i32*
%3 = inttoptr i64 %1 to i8*
br label %4
4: ; preds = %0, %48
%5 = phi i32 [ %50, %48 ], [ undef, %0 ]
%6 = phi i32 [ %51, %48 ], [ 1, %0 ]
%7 = phi i32 [ %49, %48 ], [ undef, %0 ]
br label %8
8: ; preds = %4, %15
%9 = phi i32 [ %22, %15 ], [ 0, %4 ]
%10 = phi i32 [ %23, %15 ], [ %6, %4 ]
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %11
%13 = load i32, i32* %12
%14 = icmp eq i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %25
15: ; preds = %8
store i32 1, i32* %12
%16 = add nsw i32 %10, 1000000
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %17
store i32 %6, i32* %18
%19 = add nsw i32 %10, 2000000
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %20
store i32 %9, i32* %21
%22 = add nuw nsw i32 %9, 1
%23 = tail call i32 @sum_prop_divisors(i32 %10)
%24 = icmp sgt i32 %23, 999999
br i1 %24, label %48, label %8
25: ; preds = %8
%26 = add nsw i32 %10, 1000000
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = icmp eq i32 %6, %29
br i1 %30, label %31, label %48
31: ; preds = %25
%32 = add nsw i32 %10, 2000000
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = sub nsw i32 %9, %35
%37 = icmp sgt i32 %36, %7
br i1 %37, label %38, label %48
38: ; preds = %31, %38
%39 = phi i32 [ %44, %38 ], [ %10, %31 ]
%40 = phi i32 [ %43, %38 ], [ %10, %31 ]
%41 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %39)
%42 = icmp slt i32 %39, %40
%43 = select i1 %42, i32 %39, i32 %40
%44 = tail call i32 @sum_prop_divisors(i32 %39)
%45 = icmp eq i32 %44, %10
br i1 %45, label %46, label %38
46: ; preds = %38
%47 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %10)
br label %48
48: ; preds = %15, %25, %46, %31
%49 = phi i32 [ %36, %46 ], [ %7, %31 ], [ %7, %25 ], [ %7, %15 ]
%50 = phi i32 [ %43, %46 ], [ %5, %31 ], [ %5, %25 ], [ %5, %15 ]
%51 = add nuw nsw i32 %6, 1
%52 = icmp eq i32 %51, 1000000
br i1 %52, label %53, label %4
53: ; preds = %48
%54 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([12 x i8], [12 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %50)
ret i32 0
}