#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*/ printf(char *, int);
int /*<<< orphan*/ scanf(char *, int *);
int main(void) {
  int casos;
  scanf("%d\n", &casos);
  while (casos-- > 0) {
    int quantidadeDeVagoes, vagoes[50], i, passos = 0;
    scanf("%d", &quantidadeDeVagoes);
    for (i = 0; i < quantidadeDeVagoes; i++) {
      scanf("%d", vagoes + i);
    }
    passos = 0;
    for (i = 0; i < quantidadeDeVagoes; i++) {
      int vagaoProcurado = i + 1;
      if (vagoes[i] == vagaoProcurado) {
        continue;
      }
      int j;
      for (j = quantidadeDeVagoes - 1; j > i; j--) {
        if (vagoes[j] == vagaoProcurado) {
          int vagao = vagoes[j];
          vagoes[j] = vagoes[j - 1];
          vagoes[j - 1] = vagao;
          passos++;
        }
      }
    }
    printf("Optimal train swapping takes %d swaps.\n", passos);
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x100,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
lea    0xec7(%rip),%rdi
lea    -0x8(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x8(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
jle    12eb <main+0x1cb>
movl   $0x0,-0xe8(%rbp)
lea    0xe9d(%rip),%rdi
lea    -0xc(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
movl   $0x0,-0xe4(%rbp)
mov    -0xe4(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11be <main+0x9e>
lea    -0xe0(%rbp),%rsi
movslq -0xe4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
lea    0xe5f(%rip),%rdi
call   1040 <scanf@plt>
mov    -0xe4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xe4(%rbp)
jmp    117a <main+0x5a>
movl   $0x0,-0xe8(%rbp)
movl   $0x0,-0xe4(%rbp)
mov    -0xe4(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    12d4 <main+0x1b4>
mov    -0xe4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xec(%rbp)
movslq -0xe4(%rbp),%rax
mov    -0xe0(%rbp,%rax,4),%eax
cmp    -0xec(%rbp),%eax
jne    120f <main+0xef>
jmp    12c0 <main+0x1a0>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xf0(%rbp)
mov    -0xf0(%rbp),%eax
cmp    -0xe4(%rbp),%eax
jle    12bb <main+0x19b>
movslq -0xf0(%rbp),%rax
mov    -0xe0(%rbp,%rax,4),%eax
cmp    -0xec(%rbp),%eax
jne    12a2 <main+0x182>
movslq -0xf0(%rbp),%rax
mov    -0xe0(%rbp,%rax,4),%eax
mov    %eax,-0xf4(%rbp)
mov    -0xf0(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
mov    -0xe0(%rbp,%rax,4),%ecx
movslq -0xf0(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0xe0(%rbp,%rax,4)
mov    -0xf4(%rbp),%ecx
mov    -0xf0(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
mov    %ecx,-0xe0(%rbp,%rax,4)
mov    -0xe8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xe8(%rbp)
jmp    12a7 <main+0x187>
mov    -0xf0(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xf0(%rbp)
jmp    121b <main+0xfb>
jmp    12c0 <main+0x1a0>
mov    -0xe4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xe4(%rbp)
jmp    11d2 <main+0xb2>
mov    -0xe8(%rbp),%esi
lea    0xd26(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    1142 <main+0x22>
xor    %eax,%eax
add    $0x100,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0xd8,%rsp
lea    0xec8(%rip),%rdi
lea    0x8(%rsp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
mov    0x8(%rsp),%eax
lea    -0x1(%rax),%ecx
mov    %ecx,0x8(%rsp)
test   %eax,%eax
jle    124b <main+0x12b>
lea    0xea8(%rip),%r12
lea    0xc(%rsp),%r14
lea    0xe9f(%rip),%r15
jmp    118b <main+0x6b>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r15,%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    0x8(%rsp),%eax
lea    -0x1(%rax),%ecx
mov    %ecx,0x8(%rsp)
test   %eax,%eax
jle    124b <main+0x12b>
mov    %r12,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1040 <scanf@plt>
cmpl   $0x0,0xc(%rsp)
mov    $0x0,%esi
jle    1170 <main+0x50>
lea    0x10(%rsp),%rbx
xor    %ebp,%ebp
nopl   0x0(%rax)
mov    %r12,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1040 <scanf@plt>
add    $0x1,%rbp
movslq 0xc(%rsp),%rax
add    $0x4,%rbx
cmp    %rax,%rbp
jl     11b0 <main+0x90>
mov    %eax,%r11d
mov    $0x0,%esi
test   %r11d,%r11d
jle    1170 <main+0x50>
lea    -0x1(%r11),%r10d
lea    -0x1(%r11),%r8
lea    -0x2(%r11),%r9d
xor    %edx,%edx
xor    %esi,%esi
jmp    11f9 <main+0xd9>
nopl   0x0(%rax)
cmp    %r11,%rdx
je     1170 <main+0x50>
mov    %rdx,%rbx
add    $0x1,%rdx
mov    0x10(%rsp,%rbx,4),%ecx
cmp    %rcx,%rdx
je     11f0 <main+0xd0>
cmp    %r10,%rbx
jae    11f0 <main+0xd0>
mov    %r9d,%edi
mov    %r8,%rcx
jmp    122c <main+0x10c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
add    $0xffffffff,%edi
cmp    %rbx,%rcx
jle    11f0 <main+0xd0>
mov    0x10(%rsp,%rcx,4),%ebp
cmp    %rbp,%rdx
jne    1220 <main+0x100>
movslq %edi,%rax
mov    0x10(%rsp,%rax,4),%r13d
mov    %r13d,0x10(%rsp,%rcx,4)
mov    %ebp,0x10(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%esi
jmp    1220 <main+0x100>
xor    %eax,%eax
add    $0xd8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [4 x i8] c"%d\0A\00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [40 x i8] c"Optimal train swapping takes %d swaps.\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca [50 x i32]
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
%10 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %2)
br label %11
11: ; preds = %87, %0
%12 = load i32, i32* %2
%13 = add nsw i32 %12, -1
store i32 %13, i32* %2
%14 = icmp sgt i32 %12, 0
br i1 %14, label %15, label %90
15: ; preds = %11
store i32 0, i32* %6
%16 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %3)
store i32 0, i32* %5
br label %17
17: ; preds = %27, %15
%18 = load i32, i32* %5
%19 = load i32, i32* %3
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %30
21: ; preds = %17
%22 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %4, i64 0, i64 0
%23 = load i32, i32* %5
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
%26 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %25)
br label %27
27: ; preds = %21
%28 = load i32, i32* %5
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %5
br label %17
30: ; preds = %17
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %5
br label %31
31: ; preds = %84, %30
%32 = load i32, i32* %5
%33 = load i32, i32* %3
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %87
35: ; preds = %31
%36 = load i32, i32* %5
%37 = add nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %7
%38 = load i32, i32* %5
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %4, i64 0, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = load i32, i32* %7
%43 = icmp eq i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %45
44: ; preds = %35
br label %84
45: ; preds = %35
%46 = load i32, i32* %3
%47 = sub nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %8
br label %48
48: ; preds = %80, %45
%49 = load i32, i32* %8
%50 = load i32, i32* %5
%51 = icmp sgt i32 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %83
52: ; preds = %48
%53 = load i32, i32* %8
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %4, i64 0, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = load i32, i32* %7
%58 = icmp eq i32 %56, %57
br i1 %58, label %59, label %79
59: ; preds = %52
%60 = load i32, i32* %8
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %4, i64 0, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
store i32 %63, i32* %9
%64 = load i32, i32* %8
%65 = sub nsw i32 %64, 1
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %4, i64 0, i64 %66
%68 = load i32, i32* %67
%69 = load i32, i32* %8
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %4, i64 0, i64 %70
store i32 %68, i32* %71
%72 = load i32, i32* %9
%73 = load i32, i32* %8
%74 = sub nsw i32 %73, 1
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %4, i64 0, i64 %75
store i32 %72, i32* %76
%77 = load i32, i32* %6
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %6
br label %79
79: ; preds = %59, %52
br label %80
80: ; preds = %79
%81 = load i32, i32* %8
%82 = add nsw i32 %81, -1
store i32 %82, i32* %8
br label %48
83: ; preds = %48
br label %84
84: ; preds = %83, %44
%85 = load i32, i32* %5
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %5
br label %31
87: ; preds = %31
%88 = load i32, i32* %6
%89 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([40 x i8], [40 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %88)
br label %11
90: ; preds = %11
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [4 x i8] c"%d\0A\00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [40 x i8] c"Optimal train swapping takes %d swaps.\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca [50 x i32]
%4 = bitcast i32* %1 to i8*
%5 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %1)
%6 = load i32, i32* %1
%7 = add nsw i32 %6, -1
store i32 %7, i32* %1
%8 = icmp sgt i32 %6, 0
br i1 %8, label %9, label %70
9: ; preds = %0
%10 = bitcast i32* %2 to i8*
%11 = bitcast [50 x i32]* %3 to i8*
br label %12
12: ; preds = %9, %64
%13 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %2)
%14 = load i32, i32* %2
%15 = icmp sgt i32 %14, 0
br i1 %15, label %24, label %64
16: ; preds = %24
%17 = icmp sgt i32 %29, 0
br i1 %17, label %18, label %64
18: ; preds = %16
%19 = add nsw i32 %29, -1
%20 = zext i32 %29 to i64
%21 = add nsw i64 %20, -1
%22 = zext i32 %19 to i64
%23 = zext i32 %29 to i64
br label %32
24: ; preds = %12, %24
%25 = phi i64 [ %28, %24 ], [ 0, %12 ]
%26 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %3, i64 0, i64 %25
%27 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %26)
%28 = add nuw nsw i64 %25, 1
%29 = load i32, i32* %2
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = icmp slt i64 %28, %30
br i1 %31, label %24, label %16
32: ; preds = %18, %61
%33 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %35, %61 ]
%34 = phi i32 [ 0, %18 ], [ %62, %61 ]
%35 = add nuw nsw i64 %33, 1
%36 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %3, i64 0, i64 %33
%37 = load i32, i32* %36
%38 = zext i32 %37 to i64
%39 = icmp ne i64 %35, %38
%40 = icmp ult i64 %33, %22
%41 = select i1 %39, i1 %40, i1 false
br i1 %41, label %42, label %61
42: ; preds = %32, %57
%43 = phi i64 [ %59, %57 ], [ %21, %32 ]
%44 = phi i32 [ %46, %57 ], [ %29, %32 ]
%45 = phi i32 [ %58, %57 ], [ %34, %32 ]
%46 = trunc i64 %43 to i32
%47 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %3, i64 0, i64 %43
%48 = load i32, i32* %47
%49 = zext i32 %48 to i64
%50 = icmp eq i64 %35, %49
br i1 %50, label %51, label %57
51: ; preds = %42
%52 = add nsw i32 %44, -2
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %3, i64 0, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
store i32 %55, i32* %47
store i32 %48, i32* %54
%56 = add nsw i32 %45, 1
br label %57
57: ; preds = %42, %51
%58 = phi i32 [ %56, %51 ], [ %45, %42 ]
%59 = add nsw i64 %43, -1
%60 = icmp sgt i64 %59, %33
br i1 %60, label %42, label %61
61: ; preds = %57, %32
%62 = phi i32 [ %34, %32 ], [ %58, %57 ]
%63 = icmp eq i64 %35, %23
br i1 %63, label %64, label %32
64: ; preds = %61, %12, %16
%65 = phi i32 [ 0, %16 ], [ 0, %12 ], [ %62, %61 ]
%66 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([40 x i8], [40 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %65)
%67 = load i32, i32* %1
%68 = add nsw i32 %67, -1
store i32 %68, i32* %1
%69 = icmp sgt i32 %67, 0
br i1 %69, label %12, label %70
70: ; preds = %64, %0
ret i32 0
}