Problem 165

Distinct true intersections among 5000 BBS line segments.

Answer2868868
Output2868868
StatusPASS
Native helperno
Runtime470 ms
Peak memory271568 KB
Time complexityO(n^2) (estimated)
Space complexityO(n^2) (estimated)

Performance comparison

MetricOur solutionBest known
Time complexityO(n^2)O(n^2 log n)
Space complexityO(n^2)O(n)
ApproachFlow solutionSweep line or pairwise check
VerdictOptimal

Flow source

# Project Euler 165
# Distinct true intersections among 5000 BBS line segments.

extern {
    function calloc(n: i64, size: i64) -> ptr<void>
    function free(p: ptr<void>) -> void
}

function gcd_abs(a0: i64, b0: i64) -> i64 {
    let mut a: i64 = a0
    if a < 0 { a = -a }
    let mut b: i64 = b0
    if b < 0 { b = -b }
    while b != 0 {
        let t: i64 = a % b
        a = b
        b = t
    }
    return a
}

function main() -> i32 {
    let nseg: i32 = 5000
    let xs0: ptr<i32> = calloc(nseg as i64, 4)
    let ys0: ptr<i32> = calloc(nseg as i64, 4)
    let xs1: ptr<i32> = calloc(nseg as i64, 4)
    let ys1: ptr<i32> = calloc(nseg as i64, 4)
    if xs0 == null || ys0 == null || xs1 == null || ys1 == null { return 1 }

    let mut state: i64 = 290797
    let mut i: i32 = 0
    while i < nseg {
        state = (state * state) % 50515093
        xs0[i] = (state % 500) as i32
        state = (state * state) % 50515093
        ys0[i] = (state % 500) as i32
        state = (state * state) % 50515093
        xs1[i] = (state % 500) as i32
        state = (state * state) % 50515093
        ys1[i] = (state % 500) as i32
        i = i + 1
    }

    # Hash set of reduced rational points (nx,dx,ny,dy)
    let cap: i64 = 8388608
    let hx: ptr<i64> = calloc(cap, 8)
    let hdx: ptr<i64> = calloc(cap, 8)
    let hy: ptr<i64> = calloc(cap, 8)
    let hdy: ptr<i64> = calloc(cap, 8)
    let used: ptr<i8> = calloc(cap, 1)
    if hx == null || hdx == null || hy == null || hdy == null || used == null { return 1 }

    let mut count: i64 = 0
    i = 0
    while i < nseg {
        let mut j: i32 = i + 1
        while j < nseg {
            let x0: i64 = xs0[i] as i64
            let y0: i64 = ys0[i] as i64
            let x1: i64 = xs1[i] as i64
            let y1: i64 = ys1[i] as i64
            let x2: i64 = xs0[j] as i64
            let y2: i64 = ys0[j] as i64
            let x3: i64 = xs1[j] as i64
            let y3: i64 = ys1[j] as i64

            let denom: i64 = (x0 - x1) * (y2 - y3) - (x2 - x3) * (y0 - y1)
            if denom != 0 {
                let numer0: i64 = (x0 - x2) * (y2 - y3) - (x2 - x3) * (y0 - y2)
                let numer1: i64 = (x1 - x0) * (y0 - y2) - (x0 - x2) * (y1 - y0)
                # 0 < t0 < 1 and 0 < t1 < 1 with t0=numer0/denom, t1=numer1/denom
                let mut ok: bool = false
                if denom > 0 {
                    if numer0 > 0 && numer0 < denom && numer1 > 0 && numer1 < denom {
                        ok = true
                    }
                } else {
                    if numer0 < 0 && numer0 > denom && numer1 < 0 && numer1 > denom {
                        ok = true
                    }
                }
                if ok {
                    # point = (x0,y0) + t0 * ((x1,y1)-(x0,y0))
                    # px = (x0*denom + numer0*(x1-x0)) / denom
                    let mut pxn: i64 = x0 * denom + numer0 * (x1 - x0)
                    let mut pyn: i64 = y0 * denom + numer0 * (y1 - y0)
                    let mut pxd: i64 = denom
                    let mut pyd: i64 = denom
                    let gx: i64 = gcd_abs(pxn, pxd)
                    pxn = pxn / gx
                    pxd = pxd / gx
                    let gy: i64 = gcd_abs(pyn, pyd)
                    pyn = pyn / gy
                    pyd = pyd / gy
                    if pxd < 0 { pxn = -pxn; pxd = -pxd }
                    if pyd < 0 { pyn = -pyn; pyd = -pyd }

                    let mut slot: i64 = pxn * 1315423911 + pxd * 2654435761 + pyn * 97531 + pyd
                    if slot < 0 { slot = -slot }
                    slot = slot & (cap - 1)
                    let mut found: bool = false
                    while used[slot] != 0 {
                        if hx[slot] == pxn && hdx[slot] == pxd && hy[slot] == pyn && hdy[slot] == pyd {
                            found = true
                            break
                        }
                        slot = (slot + 1) & (cap - 1)
                    }
                    if found == false {
                        used[slot] = 1
                        hx[slot] = pxn
                        hdx[slot] = pxd
                        hy[slot] = pyn
                        hdy[slot] = pyd
                        count = count + 1
                    }
                }
            }
            j = j + 1
        }
        i = i + 1
    }

    printf("%lld\n", count)
    free(xs0)
    free(ys0)
    free(xs1)
    free(ys1)
    free(hx)
    free(hdx)
    free(hy)
    free(hdy)
    free(used)
    return 0
}

Generated C

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

/* Flow runtime helpers */
typedef struct flow_temp_node { struct flow_temp_node* next; } flow_temp_node;
static flow_temp_node* flow_temp_head = NULL;
static int flow_temp_atexit_set = 0;
__attribute__((unused)) static void flow_temp_free_all(void) {
    while (flow_temp_head) {
        flow_temp_node* n = flow_temp_head;
        flow_temp_head = n->next;
        free(n);
    }
}
__attribute__((unused)) static void* flow_temp_alloc(size_t nbytes) {
    flow_temp_node* node = (flow_temp_node*)malloc(sizeof(flow_temp_node) + nbytes);
    if (!node) return NULL;
    node->next = flow_temp_head;
    flow_temp_head = node;
    if (!flow_temp_atexit_set) {
        flow_temp_atexit_set = 1;
        atexit(flow_temp_free_all);
    }
    return (void*)(node + 1);
}
#ifndef FLOW_DIAG
#define FLOW_DIAG(msg) fprintf(stderr, "%s", (msg))
#endif
#ifndef FLOW_LOG
#define FLOW_LOG(fmt, ...) printf(fmt, __VA_ARGS__)
#endif
#ifndef FLOW_LOG_EMPTY
#define FLOW_LOG_EMPTY(fmt) printf(fmt)
#endif
static char* flow_strcat(const char* a, const char* b) {
    size_t la = strlen(a ? a : ""), lb = strlen(b ? b : "");
    char* r = (char*)flow_temp_alloc(la + lb + 1);
    if (!r) return NULL;
    if (la) memcpy(r, a, la);
    if (lb) memcpy(r + la, b, lb);
    r[la + lb] = '\0';
    return r;
}

#define __flow_in_arr(arr, val) __extension__ ({ \
    int _found = 0; \
    size_t _n = sizeof(arr)/sizeof((arr)[0]); \
    for (size_t _i = 0; _i < _n; _i++) { \
        if ((arr)[_i] == (val)) { _found = 1; break; } \
    } _found; })

/* Unified fault handler (MISRA #279) — override with -DFLOW_FAULT_HANDLER=fn */
#ifndef FLOW_FAULT_HANDLER
__attribute__((unused)) static inline void flow_fault_handler(const char* msg) {
    fprintf(stderr, "flow: %s\n", msg ? msg : "fault");
    abort();
#if defined(__GNUC__) || defined(__clang__)
    __builtin_unreachable();
#endif
}
#else
#define flow_fault_handler FLOW_FAULT_HANDLER
#endif
#define flow_div_by_zero_handler() flow_fault_handler("division by zero")
#define flow_shift_ub_handler() flow_fault_handler("invalid shift (amount out of range or left-shift of negative)")

#ifndef FLOW_CHECKED_DIV
#define FLOW_CHECKED_DIV(L, R) (((R) != 0) ? ((L) / (R)) : (flow_div_by_zero_handler(), (L) * 0))
#endif
#ifndef FLOW_CHECKED_MOD
#define FLOW_CHECKED_MOD(L, R) (((R) != 0) ? ((L) % (R)) : (flow_div_by_zero_handler(), (L) * 0))
#endif
#ifndef FLOW_CHECKED_SHL
#define FLOW_CHECKED_SHL(L, R) ((((R) >= 0) && ((unsigned long long)(R) < (sizeof(L) * 8ull)) && ((L) >= 0)) ? ((L) << (R)) : (flow_shift_ub_handler(), (L) * 0))
#endif
#ifndef FLOW_CHECKED_SHR
#define FLOW_CHECKED_SHR(L, R) ((((R) >= 0) && ((unsigned long long)(R) < (sizeof(L) * 8ull))) ? ((L) >> (R)) : (flow_shift_ub_handler(), (L) * 0))
#endif

#include <math.h>

void* _ui_state = NULL;

static inline float i32_to_f32(int32_t v) { return (float)v; }

/* Host stub for @gpu kernels (device codegen replaces this). */
static inline int32_t gpu_thread_id(void) { return 0; }

int64_t gcd_abs_i64_i64(int64_t a0, int64_t b0);
int32_t main(void);



int64_t gcd_abs_i64_i64(int64_t a0, int64_t b0) {
    int64_t a = a0;
    if (a < 0) {
        a = (-a);
    }
    int64_t b = b0;
    if (b < 0) {
        b = (-b);
    }
    while (b != 0) {
        int64_t t = FLOW_CHECKED_MOD((a), (b));
        a = b;
        b = t;
    }
    return a;
}

int32_t main(void) {
    int32_t nseg = 5000;
    int32_t* xs0 = (int32_t*)(calloc(((int64_t)(nseg)), 4));
    int32_t* ys0 = (int32_t*)(calloc(((int64_t)(nseg)), 4));
    int32_t* xs1 = (int32_t*)(calloc(((int64_t)(nseg)), 4));
    int32_t* ys1 = (int32_t*)(calloc(((int64_t)(nseg)), 4));
    if ((((xs0 == NULL || ys0 == NULL) || xs1 == NULL) || ys1 == NULL)) {
        return 1;
    }
    int64_t state = 290797;
    int32_t i = 0;
    while (i < nseg) {
        state = FLOW_CHECKED_MOD(((state * state)), (50515093));
        xs0[i] = ((int32_t)(FLOW_CHECKED_MOD((state), (500))));
        state = FLOW_CHECKED_MOD(((state * state)), (50515093));
        ys0[i] = ((int32_t)(FLOW_CHECKED_MOD((state), (500))));
        state = FLOW_CHECKED_MOD(((state * state)), (50515093));
        xs1[i] = ((int32_t)(FLOW_CHECKED_MOD((state), (500))));
        state = FLOW_CHECKED_MOD(((state * state)), (50515093));
        ys1[i] = ((int32_t)(FLOW_CHECKED_MOD((state), (500))));
        i = (i + 1);
    }
    int64_t cap = 8388608;
    int64_t* hx = (int64_t*)(calloc(cap, 8));
    int64_t* hdx = (int64_t*)(calloc(cap, 8));
    int64_t* hy = (int64_t*)(calloc(cap, 8));
    int64_t* hdy = (int64_t*)(calloc(cap, 8));
    int8_t* used = (int8_t*)(calloc(cap, 1));
    if (((((hx == NULL || hdx == NULL) || hy == NULL) || hdy == NULL) || used == NULL)) {
        return 1;
    }
    int64_t count = 0;
    i = 0;
    while (i < nseg) {
        int32_t j = (i + 1);
        while (j < nseg) {
            int64_t x0 = ((int64_t)(xs0[i]));
            int64_t y0 = ((int64_t)(ys0[i]));
            int64_t x1 = ((int64_t)(xs1[i]));
            int64_t y1 = ((int64_t)(ys1[i]));
            int64_t x2 = ((int64_t)(xs0[j]));
            int64_t y2 = ((int64_t)(ys0[j]));
            int64_t x3 = ((int64_t)(xs1[j]));
            int64_t y3 = ((int64_t)(ys1[j]));
            int64_t denom = (((x0 - x1) * (y2 - y3)) - ((x2 - x3) * (y0 - y1)));
            if (denom != 0) {
                int64_t numer0 = (((x0 - x2) * (y2 - y3)) - ((x2 - x3) * (y0 - y2)));
                int64_t numer1 = (((x1 - x0) * (y0 - y2)) - ((x0 - x2) * (y1 - y0)));
                bool ok = 0;
                if (denom > 0) {
                    if ((((numer0 > 0 && numer0 < denom) && numer1 > 0) && numer1 < denom)) {
                        ok = 1;
                    }
                } else {
                    if ((((numer0 < 0 && numer0 > denom) && numer1 < 0) && numer1 > denom)) {
                        ok = 1;
                    }
                }
                if (ok) {
                    int64_t pxn = ((x0 * denom) + (numer0 * (x1 - x0)));
                    int64_t pyn = ((y0 * denom) + (numer0 * (y1 - y0)));
                    int64_t pxd = denom;
                    int64_t pyd = denom;
                    int64_t gx = gcd_abs_i64_i64(pxn, pxd);
                    pxn = FLOW_CHECKED_DIV((pxn), (gx));
                    pxd = FLOW_CHECKED_DIV((pxd), (gx));
                    int64_t gy = gcd_abs_i64_i64(pyn, pyd);
                    pyn = FLOW_CHECKED_DIV((pyn), (gy));
                    pyd = FLOW_CHECKED_DIV((pyd), (gy));
                    if (pxd < 0) {
                        pxn = (-pxn);
                        pxd = (-pxd);
                    }
                    if (pyd < 0) {
                        pyn = (-pyn);
                        pyd = (-pyd);
                    }
                    int64_t slot = ((((pxn * 1315423911) + (pxd * 2654435761)) + (pyn * 97531)) + pyd);
                    if (slot < 0) {
                        slot = (-slot);
                    }
                    slot = (slot & (cap - 1));
                    bool found = 0;
                    while (used[slot] != 0) {
                        if ((((hx[slot] == pxn && hdx[slot] == pxd) && hy[slot] == pyn) && hdy[slot] == pyd)) {
                            found = 1;
                            break;
                        }
                        slot = ((slot + 1) & (cap - 1));
                    }
                    if (found == 0) {
                        used[slot] = 1;
                        hx[slot] = pxn;
                        hdx[slot] = pxd;
                        hy[slot] = pyn;
                        hdy[slot] = pyd;
                        count = (count + 1);
                    }
                }
            }
            j = (j + 1);
        }
        i = (i + 1);
    }
    printf("%lld\n", count);
    free(xs0);
    free(ys0);
    free(xs1);
    free(ys1);
    free(hx);
    free(hdx);
    free(hy);
    free(hdy);
    free(used);
    return 0;
}

Generated MLIR

module {
  llvm.func @printf(!llvm.ptr, ...) -> i32
  llvm.mlir.global internal constant @str_0("%lld\n\00") {addr_space = 0 : i32} : !llvm.array<6 x i8>
  func.func private @calloc(i64, i64) -> !llvm.ptr
  func.func private @free(!llvm.ptr) -> ()
  func.func @gcd_abs(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i64 {
    %0 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %1 = llvm.alloca %0 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %arg0, %1 : i64, !llvm.ptr
    %2 = llvm.load %1 : !llvm.ptr -> i64
    %3 = arith.constant 0 : i32
    %5 = arith.extsi %3 : i32 to i64
    %4 = arith.cmpi slt, %2, %5 : i64
    cf.cond_br %4, ^bb0, ^bb1
    ^bb0:
      %6 = llvm.load %1 : !llvm.ptr -> i64
      %8 = arith.constant 0 : i64
      %7 = arith.subi %8, %6 : i64
      llvm.store %7, %1 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb2
    ^bb1:
      cf.br ^bb2
    ^bb2:
    %9 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %10 = llvm.alloca %9 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %arg1, %10 : i64, !llvm.ptr
    %11 = llvm.load %10 : !llvm.ptr -> i64
    %12 = arith.constant 0 : i32
    %14 = arith.extsi %12 : i32 to i64
    %13 = arith.cmpi slt, %11, %14 : i64
    cf.cond_br %13, ^bb3, ^bb4
    ^bb3:
      %15 = llvm.load %10 : !llvm.ptr -> i64
      %17 = arith.constant 0 : i64
      %16 = arith.subi %17, %15 : i64
      llvm.store %16, %10 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb5
    ^bb4:
      cf.br ^bb5
    ^bb5:
    cf.br ^bb6
    ^bb6:
    %18 = llvm.load %10 : !llvm.ptr -> i64
    %19 = arith.constant 0 : i32
    %21 = arith.extsi %19 : i32 to i64
    %20 = arith.cmpi ne, %18, %21 : i64
    cf.cond_br %20, ^bb7, ^bb8
    ^bb7:
      %22 = llvm.load %1 : !llvm.ptr -> i64
      %23 = llvm.load %10 : !llvm.ptr -> i64
      %24 = arith.remsi %22, %23 : i64
      %25 = llvm.load %10 : !llvm.ptr -> i64
      llvm.store %25, %1 : i64, !llvm.ptr
      llvm.store %24, %10 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb6
    ^bb8:
    %26 = llvm.load %1 : !llvm.ptr -> i64
    func.return %26 : i64
  }
  func.func @main() -> i32 {
    %27 = arith.constant 5000 : i32
    %29 = arith.extsi %27 : i32 to i64
    %30 = arith.constant 4 : i32
    %31 = arith.extsi %30 : i32 to i64
    %28 = func.call @calloc(%29, %31) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %33 = arith.extsi %27 : i32 to i64
    %34 = arith.constant 4 : i32
    %35 = arith.extsi %34 : i32 to i64
    %32 = func.call @calloc(%33, %35) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %37 = arith.extsi %27 : i32 to i64
    %38 = arith.constant 4 : i32
    %39 = arith.extsi %38 : i32 to i64
    %36 = func.call @calloc(%37, %39) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %41 = arith.extsi %27 : i32 to i64
    %42 = arith.constant 4 : i32
    %43 = arith.extsi %42 : i32 to i64
    %40 = func.call @calloc(%41, %43) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %44 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
    %45 = llvm.icmp "eq" %28, %44 : !llvm.ptr
    %46 = scf.if %45 -> (i1) {
      %47 = arith.constant true
      scf.yield %47 : i1
    } else {
      %48 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
      %49 = llvm.icmp "eq" %32, %48 : !llvm.ptr
      scf.yield %49 : i1
    }
    %50 = scf.if %46 -> (i1) {
      %51 = arith.constant true
      scf.yield %51 : i1
    } else {
      %52 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
      %53 = llvm.icmp "eq" %36, %52 : !llvm.ptr
      scf.yield %53 : i1
    }
    %54 = scf.if %50 -> (i1) {
      %55 = arith.constant true
      scf.yield %55 : i1
    } else {
      %56 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
      %57 = llvm.icmp "eq" %40, %56 : !llvm.ptr
      scf.yield %57 : i1
    }
    cf.cond_br %54, ^bb9, ^bb10
    ^bb9:
      %58 = arith.constant 1 : i32
      func.return %58 : i32
    ^bb10:
      cf.br ^bb11
    ^bb11:
    %59 = arith.constant 290797 : i32
    %60 = arith.extsi %59 : i32 to i64
    %61 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %62 = llvm.alloca %61 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %60, %62 : i64, !llvm.ptr
    %63 = arith.constant 0 : i32
    %64 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %65 = llvm.alloca %64 x i32 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %63, %65 : i32, !llvm.ptr
    cf.br ^bb12
    ^bb12:
    %66 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i32
    %67 = arith.cmpi slt, %66, %27 : i32
    cf.cond_br %67, ^bb13, ^bb14
    ^bb13:
      %68 = llvm.load %62 : !llvm.ptr -> i64
      %69 = llvm.load %62 : !llvm.ptr -> i64
      %70 = arith.muli %68, %69 : i64
      %71 = arith.constant 50515093 : i32
      %73 = arith.extsi %71 : i32 to i64
      %72 = arith.remsi %70, %73 : i64
      llvm.store %72, %62 : i64, !llvm.ptr
      %74 = llvm.load %62 : !llvm.ptr -> i64
      %75 = arith.constant 500 : i32
      %77 = arith.extsi %75 : i32 to i64
      %76 = arith.remsi %74, %77 : i64
      %78 = arith.trunci %76 : i64 to i32
      %79 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i32
      %80 = arith.extsi %79 : i32 to i64
      %81 = llvm.getelementptr %28[%80] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i32
      llvm.store %78, %81 : i32, !llvm.ptr
      %82 = llvm.load %62 : !llvm.ptr -> i64
      %83 = llvm.load %62 : !llvm.ptr -> i64
      %84 = arith.muli %82, %83 : i64
      %85 = arith.constant 50515093 : i32
      %87 = arith.extsi %85 : i32 to i64
      %86 = arith.remsi %84, %87 : i64
      llvm.store %86, %62 : i64, !llvm.ptr
      %88 = llvm.load %62 : !llvm.ptr -> i64
      %89 = arith.constant 500 : i32
      %91 = arith.extsi %89 : i32 to i64
      %90 = arith.remsi %88, %91 : i64
      %92 = arith.trunci %90 : i64 to i32
      %93 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i32
      %94 = arith.extsi %93 : i32 to i64
      %95 = llvm.getelementptr %32[%94] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i32
      llvm.store %92, %95 : i32, !llvm.ptr
      %96 = llvm.load %62 : !llvm.ptr -> i64
      %97 = llvm.load %62 : !llvm.ptr -> i64
      %98 = arith.muli %96, %97 : i64
      %99 = arith.constant 50515093 : i32
      %101 = arith.extsi %99 : i32 to i64
      %100 = arith.remsi %98, %101 : i64
      llvm.store %100, %62 : i64, !llvm.ptr
      %102 = llvm.load %62 : !llvm.ptr -> i64
      %103 = arith.constant 500 : i32
      %105 = arith.extsi %103 : i32 to i64
      %104 = arith.remsi %102, %105 : i64
      %106 = arith.trunci %104 : i64 to i32
      %107 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i32
      %108 = arith.extsi %107 : i32 to i64
      %109 = llvm.getelementptr %36[%108] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i32
      llvm.store %106, %109 : i32, !llvm.ptr
      %110 = llvm.load %62 : !llvm.ptr -> i64
      %111 = llvm.load %62 : !llvm.ptr -> i64
      %112 = arith.muli %110, %111 : i64
      %113 = arith.constant 50515093 : i32
      %115 = arith.extsi %113 : i32 to i64
      %114 = arith.remsi %112, %115 : i64
      llvm.store %114, %62 : i64, !llvm.ptr
      %116 = llvm.load %62 : !llvm.ptr -> i64
      %117 = arith.constant 500 : i32
      %119 = arith.extsi %117 : i32 to i64
      %118 = arith.remsi %116, %119 : i64
      %120 = arith.trunci %118 : i64 to i32
      %121 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i32
      %122 = arith.extsi %121 : i32 to i64
      %123 = llvm.getelementptr %40[%122] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i32
      llvm.store %120, %123 : i32, !llvm.ptr
      %124 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i32
      %125 = arith.constant 1 : i32
      %126 = arith.addi %124, %125 : i32
      llvm.store %126, %65 : i32, !llvm.ptr
      cf.br ^bb12
    ^bb14:
    %127 = arith.constant 8388608 : i32
    %128 = arith.extsi %127 : i32 to i64
    %130 = arith.constant 8 : i32
    %131 = arith.extsi %130 : i32 to i64
    %129 = func.call @calloc(%128, %131) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %133 = arith.constant 8 : i32
    %134 = arith.extsi %133 : i32 to i64
    %132 = func.call @calloc(%128, %134) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %136 = arith.constant 8 : i32
    %137 = arith.extsi %136 : i32 to i64
    %135 = func.call @calloc(%128, %137) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %139 = arith.constant 8 : i32
    %140 = arith.extsi %139 : i32 to i64
    %138 = func.call @calloc(%128, %140) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %142 = arith.constant 1 : i32
    %143 = arith.extsi %142 : i32 to i64
    %141 = func.call @calloc(%128, %143) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %144 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
    %145 = llvm.icmp "eq" %129, %144 : !llvm.ptr
    %146 = scf.if %145 -> (i1) {
      %147 = arith.constant true
      scf.yield %147 : i1
    } else {
      %148 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
      %149 = llvm.icmp "eq" %132, %148 : !llvm.ptr
      scf.yield %149 : i1
    }
    %150 = scf.if %146 -> (i1) {
      %151 = arith.constant true
      scf.yield %151 : i1
    } else {
      %152 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
      %153 = llvm.icmp "eq" %135, %152 : !llvm.ptr
      scf.yield %153 : i1
    }
    %154 = scf.if %150 -> (i1) {
      %155 = arith.constant true
      scf.yield %155 : i1
    } else {
      %156 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
      %157 = llvm.icmp "eq" %138, %156 : !llvm.ptr
      scf.yield %157 : i1
    }
    %158 = scf.if %154 -> (i1) {
      %159 = arith.constant true
      scf.yield %159 : i1
    } else {
      %160 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
      %161 = llvm.icmp "eq" %141, %160 : !llvm.ptr
      scf.yield %161 : i1
    }
    cf.cond_br %158, ^bb15, ^bb16
    ^bb15:
      %162 = arith.constant 1 : i32
      func.return %162 : i32
    ^bb16:
      cf.br ^bb17
    ^bb17:
    %163 = arith.constant 0 : i32
    %164 = arith.extsi %163 : i32 to i64
    %165 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %166 = llvm.alloca %165 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %164, %166 : i64, !llvm.ptr
    %167 = arith.constant 0 : i32
    llvm.store %167, %65 : i32, !llvm.ptr
    cf.br ^bb18
    ^bb18:
    %168 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i32
    %169 = arith.cmpi slt, %168, %27 : i32
    cf.cond_br %169, ^bb19, ^bb20
    ^bb19:
      %170 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i32
      %171 = arith.constant 1 : i32
      %172 = arith.addi %170, %171 : i32
      %173 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %174 = llvm.alloca %173 x i32 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %172, %174 : i32, !llvm.ptr
      cf.br ^bb21
      ^bb21:
      %175 = llvm.load %174 : !llvm.ptr -> i32
      %176 = arith.cmpi slt, %175, %27 : i32
      cf.cond_br %176, ^bb22, ^bb23
      ^bb22:
        %178 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i32
        %179 = arith.extsi %178 : i32 to i64
        %180 = llvm.getelementptr %28[%179] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i32
        %177 = llvm.load %180 : !llvm.ptr -> i32
        %181 = arith.extsi %177 : i32 to i64
        %183 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i32
        %184 = arith.extsi %183 : i32 to i64
        %185 = llvm.getelementptr %32[%184] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i32
        %182 = llvm.load %185 : !llvm.ptr -> i32
        %186 = arith.extsi %182 : i32 to i64
        %188 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i32
        %189 = arith.extsi %188 : i32 to i64
        %190 = llvm.getelementptr %36[%189] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i32
        %187 = llvm.load %190 : !llvm.ptr -> i32
        %191 = arith.extsi %187 : i32 to i64
        %193 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i32
        %194 = arith.extsi %193 : i32 to i64
        %195 = llvm.getelementptr %40[%194] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i32
        %192 = llvm.load %195 : !llvm.ptr -> i32
        %196 = arith.extsi %192 : i32 to i64
        %198 = llvm.load %174 : !llvm.ptr -> i32
        %199 = arith.extsi %198 : i32 to i64
        %200 = llvm.getelementptr %28[%199] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i32
        %197 = llvm.load %200 : !llvm.ptr -> i32
        %201 = arith.extsi %197 : i32 to i64
        %203 = llvm.load %174 : !llvm.ptr -> i32
        %204 = arith.extsi %203 : i32 to i64
        %205 = llvm.getelementptr %32[%204] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i32
        %202 = llvm.load %205 : !llvm.ptr -> i32
        %206 = arith.extsi %202 : i32 to i64
        %208 = llvm.load %174 : !llvm.ptr -> i32
        %209 = arith.extsi %208 : i32 to i64
        %210 = llvm.getelementptr %36[%209] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i32
        %207 = llvm.load %210 : !llvm.ptr -> i32
        %211 = arith.extsi %207 : i32 to i64
        %213 = llvm.load %174 : !llvm.ptr -> i32
        %214 = arith.extsi %213 : i32 to i64
        %215 = llvm.getelementptr %40[%214] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i32
        %212 = llvm.load %215 : !llvm.ptr -> i32
        %216 = arith.extsi %212 : i32 to i64
        %217 = arith.subi %181, %191 : i64
        %218 = arith.subi %206, %216 : i64
        %219 = arith.muli %217, %218 : i64
        %220 = arith.subi %201, %211 : i64
        %221 = arith.subi %186, %196 : i64
        %222 = arith.muli %220, %221 : i64
        %223 = arith.subi %219, %222 : i64
        %224 = arith.constant 0 : i32
        %226 = arith.extsi %224 : i32 to i64
        %225 = arith.cmpi ne, %223, %226 : i64
        cf.cond_br %225, ^bb24, ^bb25
        ^bb24:
          %227 = arith.subi %181, %201 : i64
          %228 = arith.subi %206, %216 : i64
          %229 = arith.muli %227, %228 : i64
          %230 = arith.subi %201, %211 : i64
          %231 = arith.subi %186, %206 : i64
          %232 = arith.muli %230, %231 : i64
          %233 = arith.subi %229, %232 : i64
          %234 = arith.subi %191, %181 : i64
          %235 = arith.subi %186, %206 : i64
          %236 = arith.muli %234, %235 : i64
          %237 = arith.subi %181, %201 : i64
          %238 = arith.subi %196, %186 : i64
          %239 = arith.muli %237, %238 : i64
          %240 = arith.subi %236, %239 : i64
          %241 = arith.constant 0 : i1
          %242 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
          %243 = llvm.alloca %242 x i1 : (i64) -> !llvm.ptr
          llvm.store %241, %243 : i1, !llvm.ptr
          %244 = arith.constant 0 : i32
          %246 = arith.extsi %244 : i32 to i64
          %245 = arith.cmpi sgt, %223, %246 : i64
          cf.cond_br %245, ^bb27, ^bb28
          ^bb27:
            %247 = arith.constant 0 : i32
            %249 = arith.extsi %247 : i32 to i64
            %248 = arith.cmpi sgt, %233, %249 : i64
            %250 = scf.if %248 -> (i1) {
              %251 = arith.cmpi slt, %233, %223 : i64
              scf.yield %251 : i1
            } else {
              %252 = arith.constant false
              scf.yield %252 : i1
            }
            %253 = scf.if %250 -> (i1) {
              %254 = arith.constant 0 : i32
              %256 = arith.extsi %254 : i32 to i64
              %255 = arith.cmpi sgt, %240, %256 : i64
              scf.yield %255 : i1
            } else {
              %257 = arith.constant false
              scf.yield %257 : i1
            }
            %258 = scf.if %253 -> (i1) {
              %259 = arith.cmpi slt, %240, %223 : i64
              scf.yield %259 : i1
            } else {
              %260 = arith.constant false
              scf.yield %260 : i1
            }
            cf.cond_br %258, ^bb30, ^bb31
            ^bb30:
              %261 = arith.constant 1 : i1
              llvm.store %261, %243 : i1, !llvm.ptr
              cf.br ^bb32
            ^bb31:
              cf.br ^bb32
            ^bb32:
            cf.br ^bb29
          ^bb28:
            %262 = arith.constant 0 : i32
            %264 = arith.extsi %262 : i32 to i64
            %263 = arith.cmpi slt, %233, %264 : i64
            %265 = scf.if %263 -> (i1) {
              %266 = arith.cmpi sgt, %233, %223 : i64
              scf.yield %266 : i1
            } else {
              %267 = arith.constant false
              scf.yield %267 : i1
            }
            %268 = scf.if %265 -> (i1) {
              %269 = arith.constant 0 : i32
              %271 = arith.extsi %269 : i32 to i64
              %270 = arith.cmpi slt, %240, %271 : i64
              scf.yield %270 : i1
            } else {
              %272 = arith.constant false
              scf.yield %272 : i1
            }
            %273 = scf.if %268 -> (i1) {
              %274 = arith.cmpi sgt, %240, %223 : i64
              scf.yield %274 : i1
            } else {
              %275 = arith.constant false
              scf.yield %275 : i1
            }
            cf.cond_br %273, ^bb33, ^bb34
            ^bb33:
              %276 = arith.constant 1 : i1
              llvm.store %276, %243 : i1, !llvm.ptr
              cf.br ^bb35
            ^bb34:
              cf.br ^bb35
            ^bb35:
            cf.br ^bb29
          ^bb29:
          %277 = llvm.load %243 : !llvm.ptr -> i1
          cf.cond_br %277, ^bb36, ^bb37
          ^bb36:
            %278 = arith.muli %181, %223 : i64
            %279 = arith.subi %191, %181 : i64
            %280 = arith.muli %233, %279 : i64
            %281 = arith.addi %278, %280 : i64
            %282 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
            %283 = llvm.alloca %282 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
            llvm.store %281, %283 : i64, !llvm.ptr
            %284 = arith.muli %186, %223 : i64
            %285 = arith.subi %196, %186 : i64
            %286 = arith.muli %233, %285 : i64
            %287 = arith.addi %284, %286 : i64
            %288 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
            %289 = llvm.alloca %288 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
            llvm.store %287, %289 : i64, !llvm.ptr
            %290 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
            %291 = llvm.alloca %290 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
            llvm.store %223, %291 : i64, !llvm.ptr
            %292 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
            %293 = llvm.alloca %292 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
            llvm.store %223, %293 : i64, !llvm.ptr
            %295 = llvm.load %283 : !llvm.ptr -> i64
            %296 = llvm.load %291 : !llvm.ptr -> i64
            %294 = func.call @gcd_abs(%295, %296) : (i64, i64) -> i64
            %297 = llvm.load %283 : !llvm.ptr -> i64
            %298 = arith.divsi %297, %294 : i64
            llvm.store %298, %283 : i64, !llvm.ptr
            %299 = llvm.load %291 : !llvm.ptr -> i64
            %300 = arith.divsi %299, %294 : i64
            llvm.store %300, %291 : i64, !llvm.ptr
            %302 = llvm.load %289 : !llvm.ptr -> i64
            %303 = llvm.load %293 : !llvm.ptr -> i64
            %301 = func.call @gcd_abs(%302, %303) : (i64, i64) -> i64
            %304 = llvm.load %289 : !llvm.ptr -> i64
            %305 = arith.divsi %304, %301 : i64
            llvm.store %305, %289 : i64, !llvm.ptr
            %306 = llvm.load %293 : !llvm.ptr -> i64
            %307 = arith.divsi %306, %301 : i64
            llvm.store %307, %293 : i64, !llvm.ptr
            %308 = llvm.load %291 : !llvm.ptr -> i64
            %309 = arith.constant 0 : i32
            %311 = arith.extsi %309 : i32 to i64
            %310 = arith.cmpi slt, %308, %311 : i64
            cf.cond_br %310, ^bb39, ^bb40
            ^bb39:
              %312 = llvm.load %283 : !llvm.ptr -> i64
              %314 = arith.constant 0 : i64
              %313 = arith.subi %314, %312 : i64
              llvm.store %313, %283 : i64, !llvm.ptr
              %315 = llvm.load %291 : !llvm.ptr -> i64
              %317 = arith.constant 0 : i64
              %316 = arith.subi %317, %315 : i64
              llvm.store %316, %291 : i64, !llvm.ptr
              cf.br ^bb41
            ^bb40:
              cf.br ^bb41
            ^bb41:
            %318 = llvm.load %293 : !llvm.ptr -> i64
            %319 = arith.constant 0 : i32
            %321 = arith.extsi %319 : i32 to i64
            %320 = arith.cmpi slt, %318, %321 : i64
            cf.cond_br %320, ^bb42, ^bb43
            ^bb42:
              %322 = llvm.load %289 : !llvm.ptr -> i64
              %324 = arith.constant 0 : i64
              %323 = arith.subi %324, %322 : i64
              llvm.store %323, %289 : i64, !llvm.ptr
              %325 = llvm.load %293 : !llvm.ptr -> i64
              %327 = arith.constant 0 : i64
              %326 = arith.subi %327, %325 : i64
              llvm.store %326, %293 : i64, !llvm.ptr
              cf.br ^bb44
            ^bb43:
              cf.br ^bb44
            ^bb44:
            %328 = llvm.load %283 : !llvm.ptr -> i64
            %329 = arith.constant 1315423911 : i32
            %331 = arith.extsi %329 : i32 to i64
            %330 = arith.muli %328, %331 : i64
            %332 = llvm.load %291 : !llvm.ptr -> i64
            %333 = arith.constant -1640531535 : i32
            %335 = arith.extsi %333 : i32 to i64
            %334 = arith.muli %332, %335 : i64
            %336 = arith.addi %330, %334 : i64
            %337 = llvm.load %289 : !llvm.ptr -> i64
            %338 = arith.constant 97531 : i32
            %340 = arith.extsi %338 : i32 to i64
            %339 = arith.muli %337, %340 : i64
            %341 = arith.addi %336, %339 : i64
            %342 = llvm.load %293 : !llvm.ptr -> i64
            %343 = arith.addi %341, %342 : i64
            %344 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
            %345 = llvm.alloca %344 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
            llvm.store %343, %345 : i64, !llvm.ptr
            %346 = llvm.load %345 : !llvm.ptr -> i64
            %347 = arith.constant 0 : i32
            %349 = arith.extsi %347 : i32 to i64
            %348 = arith.cmpi slt, %346, %349 : i64
            cf.cond_br %348, ^bb45, ^bb46
            ^bb45:
              %350 = llvm.load %345 : !llvm.ptr -> i64
              %352 = arith.constant 0 : i64
              %351 = arith.subi %352, %350 : i64
              llvm.store %351, %345 : i64, !llvm.ptr
              cf.br ^bb47
            ^bb46:
              cf.br ^bb47
            ^bb47:
            %353 = llvm.load %345 : !llvm.ptr -> i64
            %354 = arith.constant 1 : i32
            %356 = arith.extsi %354 : i32 to i64
            %355 = arith.subi %128, %356 : i64
            %357 = arith.andi %353, %355 : i64
            llvm.store %357, %345 : i64, !llvm.ptr
            %358 = arith.constant 0 : i1
            %359 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
            %360 = llvm.alloca %359 x i1 : (i64) -> !llvm.ptr
            llvm.store %358, %360 : i1, !llvm.ptr
            cf.br ^bb48
            ^bb48:
            %362 = llvm.load %345 : !llvm.ptr -> i64
            %363 = llvm.getelementptr %141[%362] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i8
            %361 = llvm.load %363 : !llvm.ptr -> i8
            %364 = arith.constant 0 : i32
            %366 = arith.extsi %361 : i8 to i32
            %365 = arith.cmpi ne, %366, %364 : i32
            cf.cond_br %365, ^bb49, ^bb50
            ^bb49:
              %368 = llvm.load %345 : !llvm.ptr -> i64
              %369 = llvm.getelementptr %129[%368] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
              %367 = llvm.load %369 : !llvm.ptr -> i64
              %370 = llvm.load %283 : !llvm.ptr -> i64
              %371 = arith.cmpi eq, %367, %370 : i64
              %372 = scf.if %371 -> (i1) {
                %374 = llvm.load %345 : !llvm.ptr -> i64
                %375 = llvm.getelementptr %132[%374] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
                %373 = llvm.load %375 : !llvm.ptr -> i64
                %376 = llvm.load %291 : !llvm.ptr -> i64
                %377 = arith.cmpi eq, %373, %376 : i64
                scf.yield %377 : i1
              } else {
                %378 = arith.constant false
                scf.yield %378 : i1
              }
              %379 = scf.if %372 -> (i1) {
                %381 = llvm.load %345 : !llvm.ptr -> i64
                %382 = llvm.getelementptr %135[%381] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
                %380 = llvm.load %382 : !llvm.ptr -> i64
                %383 = llvm.load %289 : !llvm.ptr -> i64
                %384 = arith.cmpi eq, %380, %383 : i64
                scf.yield %384 : i1
              } else {
                %385 = arith.constant false
                scf.yield %385 : i1
              }
              %386 = scf.if %379 -> (i1) {
                %388 = llvm.load %345 : !llvm.ptr -> i64
                %389 = llvm.getelementptr %138[%388] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
                %387 = llvm.load %389 : !llvm.ptr -> i64
                %390 = llvm.load %293 : !llvm.ptr -> i64
                %391 = arith.cmpi eq, %387, %390 : i64
                scf.yield %391 : i1
              } else {
                %392 = arith.constant false
                scf.yield %392 : i1
              }
              cf.cond_br %386, ^bb51, ^bb52
              ^bb51:
                %393 = arith.constant 1 : i1
                llvm.store %393, %360 : i1, !llvm.ptr
                cf.br ^bb50
              ^bb52:
                cf.br ^bb53
              ^bb53:
              %394 = llvm.load %345 : !llvm.ptr -> i64
              %395 = arith.constant 1 : i32
              %397 = arith.extsi %395 : i32 to i64
              %396 = arith.addi %394, %397 : i64
              %398 = arith.constant 1 : i32
              %400 = arith.extsi %398 : i32 to i64
              %399 = arith.subi %128, %400 : i64
              %401 = arith.andi %396, %399 : i64
              llvm.store %401, %345 : i64, !llvm.ptr
              cf.br ^bb48
            ^bb50:
            %402 = llvm.load %360 : !llvm.ptr -> i1
            %403 = arith.constant 0 : i1
            %404 = arith.cmpi eq, %402, %403 : i1
            cf.cond_br %404, ^bb54, ^bb55
            ^bb54:
              %405 = arith.constant 1 : i32
              %406 = llvm.load %345 : !llvm.ptr -> i64
              %407 = arith.trunci %405 : i32 to i8
              %408 = llvm.getelementptr %141[%406] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i8
              llvm.store %407, %408 : i8, !llvm.ptr
              %409 = llvm.load %283 : !llvm.ptr -> i64
              %410 = llvm.load %345 : !llvm.ptr -> i64
              %411 = llvm.getelementptr %129[%410] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
              llvm.store %409, %411 : i64, !llvm.ptr
              %412 = llvm.load %291 : !llvm.ptr -> i64
              %413 = llvm.load %345 : !llvm.ptr -> i64
              %414 = llvm.getelementptr %132[%413] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
              llvm.store %412, %414 : i64, !llvm.ptr
              %415 = llvm.load %289 : !llvm.ptr -> i64
              %416 = llvm.load %345 : !llvm.ptr -> i64
              %417 = llvm.getelementptr %135[%416] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
              llvm.store %415, %417 : i64, !llvm.ptr
              %418 = llvm.load %293 : !llvm.ptr -> i64
              %419 = llvm.load %345 : !llvm.ptr -> i64
              %420 = llvm.getelementptr %138[%419] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
              llvm.store %418, %420 : i64, !llvm.ptr
              %421 = llvm.load %166 : !llvm.ptr -> i64
              %422 = arith.constant 1 : i32
              %424 = arith.extsi %422 : i32 to i64
              %423 = arith.addi %421, %424 : i64
              llvm.store %423, %166 : i64, !llvm.ptr
              cf.br ^bb56
            ^bb55:
              cf.br ^bb56
            ^bb56:
            cf.br ^bb38
          ^bb37:
            cf.br ^bb38
          ^bb38:
          cf.br ^bb26
        ^bb25:
          cf.br ^bb26
        ^bb26:
        %425 = llvm.load %174 : !llvm.ptr -> i32
        %426 = arith.constant 1 : i32
        %427 = arith.addi %425, %426 : i32
        llvm.store %427, %174 : i32, !llvm.ptr
        cf.br ^bb21
      ^bb23:
      %428 = llvm.load %65 : !llvm.ptr -> i32
      %429 = arith.constant 1 : i32
      %430 = arith.addi %428, %429 : i32
      llvm.store %430, %65 : i32, !llvm.ptr
      cf.br ^bb18
    ^bb20:
    %431 = llvm.mlir.addressof @str_0 : !llvm.ptr
    %432 = llvm.load %166 : !llvm.ptr -> i64
    %433 = llvm.call @printf(%431, %432) vararg(!llvm.func<i32 (ptr, ...)>) : (!llvm.ptr, i64) -> i32
    func.call @free(%28) : (!llvm.ptr) -> ()
    func.call @free(%32) : (!llvm.ptr) -> ()
    func.call @free(%36) : (!llvm.ptr) -> ()
    func.call @free(%40) : (!llvm.ptr) -> ()
    func.call @free(%129) : (!llvm.ptr) -> ()
    func.call @free(%132) : (!llvm.ptr) -> ()
    func.call @free(%135) : (!llvm.ptr) -> ()
    func.call @free(%138) : (!llvm.ptr) -> ()
    func.call @free(%141) : (!llvm.ptr) -> ()
    %443 = arith.constant 0 : i32
    func.return %443 : i32
  }
}