#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 /*<<< orphan*/ freopen(char *, char *, int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, long);
int /*<<< orphan*/ scanf(char *, long *);
int /*<<< orphan*/ stdin;
int main() {
  freopen("input.txt", "r", stdin);
  long int a[20], n, i, j, temp, t;
  scanf("%ld", &t);
  while (t--) {
    scanf("%ld", &n);
    for (i = 0; i < n; i++) {
      scanf("%ld ", &a[i]);
    }
    long int count = 0;
    for (i = 0; i < n; i++) {
      for (j = i + 1; j < n; j++) {
        if (a[i] > a[j]) {
          temp = a[i];
          a[i] = a[j];
          a[j] = temp;
          count++;
        }
      }
    }
    printf("Optimal train swapping takes %ld swaps.\n", count);
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0xe0,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    0x2e9f(%rip),%rax
mov    (%rax),%edx
lea    0xeae(%rip),%rdi
lea    0xeb1(%rip),%rsi
call   1040 <freopen@plt>
lea    0xea7(%rip),%rdi
lea    -0xd8(%rbp),%rsi
call   1050 <scanf@plt>
mov    -0xd8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,-0xd8(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
je     131a <main+0x1ea>
lea    0xe75(%rip),%rdi
lea    -0xb8(%rbp),%rsi
call   1050 <scanf@plt>
movq   $0x0,-0xc0(%rbp)
mov    -0xc0(%rbp),%rax
cmp    -0xb8(%rbp),%rax
jge    11fa <main+0xca>
mov    -0xc0(%rbp),%rax
lea    -0xb0(%rbp),%rsi
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rsi
lea    0xe32(%rip),%rdi
call   1050 <scanf@plt>
mov    -0xc0(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0xc0(%rbp)
jmp    11ae <main+0x7e>
movq   $0x0,-0xe0(%rbp)
movq   $0x0,-0xc0(%rbp)
mov    -0xc0(%rbp),%rax
cmp    -0xb8(%rbp),%rax
jge    1302 <main+0x1d2>
mov    -0xc0(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0xc8(%rbp)
mov    -0xc8(%rbp),%rax
cmp    -0xb8(%rbp),%rax
jge    12e6 <main+0x1b6>
mov    -0xc0(%rbp),%rax
mov    -0xb0(%rbp,%rax,8),%rax
ff
mov    -0xc8(%rbp),%rcx
cmp    -0xb0(%rbp,%rcx,8),%rax
ff
jle    12ca <main+0x19a>
mov    -0xc0(%rbp),%rax
mov    -0xb0(%rbp,%rax,8),%rax
ff
mov    %rax,-0xd0(%rbp)
mov    -0xc8(%rbp),%rax
mov    -0xb0(%rbp,%rax,8),%rcx
ff
mov    -0xc0(%rbp),%rax
mov    %rcx,-0xb0(%rbp,%rax,8)
ff
mov    -0xd0(%rbp),%rcx
mov    -0xc8(%rbp),%rax
mov    %rcx,-0xb0(%rbp,%rax,8)
ff
mov    -0xe0(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0xe0(%rbp)
jmp    12cf <main+0x19f>
mov    -0xc8(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0xc8(%rbp)
jmp    1236 <main+0x106>
jmp    12eb <main+0x1bb>
mov    -0xc0(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0xc0(%rbp)
jmp    1210 <main+0xe0>
mov    -0xe0(%rbp),%rsi
lea    0xd05(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    1171 <main+0x41>
xor    %eax,%eax
add    $0xe0,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0xb8,%rsp
mov    0x2ea0(%rip),%rax
mov    (%rax),%edx
lea    0xeaf(%rip),%rdi
lea    0xeb2(%rip),%rsi
call   1040 <freopen@plt>
lea    0xea8(%rip),%rdi
mov    %rsp,%rsi
call   1050 <scanf@plt>
subq   $0x1,(%rsp)
jae    1187 <main+0x57>
xor    %eax,%eax
add    $0xb8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
lea    0xe7e(%rip),%r14
lea    0x8(%rsp),%r15
lea    0xe76(%rip),%r13
lea    0xe74(%rip),%r12
jmp    11c1 <main+0x91>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
xor    %esi,%esi
mov    %r12,%rdi
call   1030 <printf@plt>
subq   $0x1,(%rsp)
jb     1173 <main+0x43>
mov    %r14,%rdi
mov    %r15,%rsi
call   1050 <scanf@plt>
cmpq   $0x0,0x8(%rsp)
jle    11b0 <main+0x80>
lea    0x10(%rsp),%rbx
xor    %ebp,%ebp
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r13,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1050 <scanf@plt>
add    $0x1,%rbp
mov    0x8(%rsp),%rax
add    $0x8,%rbx
cmp    %rax,%rbp
jl     11e0 <main+0xb0>
xor    %esi,%esi
test   %rax,%rax
jle    11b2 <main+0x82>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1215 <main+0xe5>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %rax,%rcx
je     11b2 <main+0x82>
mov    %rcx,%rdx
add    $0x1,%rcx
cmp    %rax,%rcx
jge    1210 <main+0xe0>
mov    %rcx,%rdi
jmp    1239 <main+0x109>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rdi
cmp    %rax,%rdi
jge    1210 <main+0xe0>
mov    0x10(%rsp,%rdx,8),%rbp
mov    0x10(%rsp,%rdi,8),%rbx
cmp    %rbx,%rbp
jle    1230 <main+0x100>
mov    %rbx,0x10(%rsp,%rdx,8)
mov    %rbp,0x10(%rsp,%rdi,8)
add    $0x1,%rsi
jmp    1230 <main+0x100>

LLVM IR (-O0):
@.str = [10 x i8] c"input.txt\00"
@.str.1 = [2 x i8] c"r\00"
@stdin = global i32 0
@.str.2 = [4 x i8] c"%ld\00"
@.str.3 = [5 x i8] c"%ld \00"
@.str.4 = [41 x i8] c"Optimal train swapping takes %ld swaps.\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca [20 x i64]
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
store i32 0, i32* %1
%9 = load i32, i32* @stdin
%10 = call i32 @freopen(i8* getelementptr inbounds ([10 x i8], [10 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %9)
%11 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i64* %7)
br label %12
12: ; preds = %71, %0
%13 = load i64, i64* %7
%14 = add nsw i64 %13, -1
store i64 %14, i64* %7
%15 = icmp ne i64 %13, 0
br i1 %15, label %16, label %74
16: ; preds = %12
%17 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i64* %3)
store i64 0, i64* %4
br label %18
18: ; preds = %26, %16
%19 = load i64, i64* %4
%20 = load i64, i64* %3
%21 = icmp slt i64 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %29
22: ; preds = %18
%23 = load i64, i64* %4
%24 = getelementptr inbounds [20 x i64], [20 x i64]* %2, i64 0, i64 %23
%25 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i64* %24)
br label %26
26: ; preds = %22
%27 = load i64, i64* %4
%28 = add nsw i64 %27, 1
store i64 %28, i64* %4
br label %18
29: ; preds = %18
store i64 0, i64* %8
store i64 0, i64* %4
br label %30
30: ; preds = %68, %29
%31 = load i64, i64* %4
%32 = load i64, i64* %3
%33 = icmp slt i64 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %71
34: ; preds = %30
%35 = load i64, i64* %4
%36 = add nsw i64 %35, 1
store i64 %36, i64* %5
br label %37
37: ; preds = %64, %34
%38 = load i64, i64* %5
%39 = load i64, i64* %3
%40 = icmp slt i64 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %67
41: ; preds = %37
%42 = load i64, i64* %4
%43 = getelementptr inbounds [20 x i64], [20 x i64]* %2, i64 0, i64 %42
%44 = load i64, i64* %43
%45 = load i64, i64* %5
%46 = getelementptr inbounds [20 x i64], [20 x i64]* %2, i64 0, i64 %45
%47 = load i64, i64* %46
%48 = icmp sgt i64 %44, %47
br i1 %48, label %49, label %63
49: ; preds = %41
%50 = load i64, i64* %4
%51 = getelementptr inbounds [20 x i64], [20 x i64]* %2, i64 0, i64 %50
%52 = load i64, i64* %51
store i64 %52, i64* %6
%53 = load i64, i64* %5
%54 = getelementptr inbounds [20 x i64], [20 x i64]* %2, i64 0, i64 %53
%55 = load i64, i64* %54
%56 = load i64, i64* %4
%57 = getelementptr inbounds [20 x i64], [20 x i64]* %2, i64 0, i64 %56
store i64 %55, i64* %57
%58 = load i64, i64* %6
%59 = load i64, i64* %5
%60 = getelementptr inbounds [20 x i64], [20 x i64]* %2, i64 0, i64 %59
store i64 %58, i64* %60
%61 = load i64, i64* %8
%62 = add nsw i64 %61, 1
store i64 %62, i64* %8
br label %63
63: ; preds = %49, %41
br label %64
64: ; preds = %63
%65 = load i64, i64* %5
%66 = add nsw i64 %65, 1
store i64 %66, i64* %5
br label %37
67: ; preds = %37
br label %68
68: ; preds = %67
%69 = load i64, i64* %4
%70 = add nsw i64 %69, 1
store i64 %70, i64* %4
br label %30
71: ; preds = %30
%72 = load i64, i64* %8
%73 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([41 x i8], [41 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0), i64 %72)
br label %12
74: ; preds = %12
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [10 x i8] c"input.txt\00"
@.str.1 = [2 x i8] c"r\00"
@stdin = global i32 0
@.str.2 = [4 x i8] c"%ld\00"
@.str.3 = [5 x i8] c"%ld \00"
@.str.4 = [41 x i8] c"Optimal train swapping takes %ld swaps.\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca [20 x i64]
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
%4 = load i32, i32* @stdin
%5 = tail call i32 @freopen(i8* getelementptr inbounds ([10 x i8], [10 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %4)
%6 = bitcast [20 x i64]* %1 to i8*
%7 = bitcast i64* %2 to i8*
%8 = bitcast i64* %3 to i8*
%9 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i64* %3)
%10 = load i64, i64* %3
%11 = add nsw i64 %10, -1
store i64 %11, i64* %3
%12 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %12, label %55, label %13
13: ; preds = %0, %49
%14 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i64* %2)
%15 = load i64, i64* %2
%16 = icmp sgt i64 %15, 0
br i1 %16, label %19, label %49
17: ; preds = %19
%18 = icmp sgt i64 %24, 0
br i1 %18, label %29, label %49
19: ; preds = %13, %19
%20 = phi i64 [ %23, %19 ], [ 0, %13 ]
%21 = getelementptr inbounds [20 x i64], [20 x i64]* %1, i64 0, i64 %20
%22 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i64* %21)
%23 = add nuw nsw i64 %20, 1
%24 = load i64, i64* %2
%25 = icmp slt i64 %23, %24
br i1 %25, label %19, label %17
26: ; preds = %45, %29
%27 = phi i64 [ %30, %29 ], [ %46, %45 ]
%28 = icmp eq i64 %32, %24
br i1 %28, label %49, label %29
29: ; preds = %17, %26
%30 = phi i64 [ %27, %26 ], [ 0, %17 ]
%31 = phi i64 [ %32, %26 ], [ 0, %17 ]
%32 = add nuw nsw i64 %31, 1
%33 = icmp slt i64 %32, %24
br i1 %33, label %34, label %26
34: ; preds = %29
%35 = getelementptr inbounds [20 x i64], [20 x i64]* %1, i64 0, i64 %31
br label %36
36: ; preds = %34, %45
%37 = phi i64 [ %30, %34 ], [ %46, %45 ]
%38 = phi i64 [ %32, %34 ], [ %47, %45 ]
%39 = load i64, i64* %35
%40 = getelementptr inbounds [20 x i64], [20 x i64]* %1, i64 0, i64 %38
%41 = load i64, i64* %40
%42 = icmp sgt i64 %39, %41
br i1 %42, label %43, label %45
43: ; preds = %36
store i64 %41, i64* %35
store i64 %39, i64* %40
%44 = add nsw i64 %37, 1
br label %45
45: ; preds = %36, %43
%46 = phi i64 [ %44, %43 ], [ %37, %36 ]
%47 = add nuw nsw i64 %38, 1
%48 = icmp slt i64 %47, %24
br i1 %48, label %36, label %26
49: ; preds = %26, %13, %17
%50 = phi i64 [ 0, %17 ], [ 0, %13 ], [ %27, %26 ]
%51 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([41 x i8], [41 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0), i64 %50)
%52 = load i64, i64* %3
%53 = add nsw i64 %52, -1
store i64 %53, i64* %3
%54 = icmp eq i64 %52, 0
br i1 %54, label %55, label %13
55: ; preds = %49, %0
ret i32 0
}