Problem 246
Lattice points with tangent angle > 45° to ellipse.
View problem on Project Euler
Performance comparison
| Metric | Our solution | Best known |
|---|
| Time complexity | O(n^2) | O(n^2) |
|---|
| Space complexity | O(1) | O(n^2) |
|---|
| Approach | Flow solution | Combinatorial or DP counting |
|---|
| Verdict | Optimal |
|---|
Flow source
# Project Euler 246
# Lattice points with tangent angle > 45° to ellipse.
import euler.nt { isqrt }
function angle_gt(u: i64, v: i64, a2: i64, b2: i64, ab: i64, A: i64) -> bool {
let left: i64 = 4 * (b2 * u + a2 * v - ab)
let t: i64 = u + v - A
return left > t * t
}
function main() -> i32 {
let a2: i64 = 7500 * 7500
let c2: i64 = 5000 * 5000
let b2: i64 = a2 - c2
let R2: i64 = a2 + b2
let ab: i64 = a2 * b2
let A: i64 = R2
let mut total: i64 = 0
let y_max1: i64 = isqrt(R2 - 1)
let mut y: i64 = 0
while y <= y_max1 {
let v: i64 = y * y
let rem: i64 = R2 - v - 1
if rem >= 0 {
let x_max: i64 = isqrt(rem)
let mut x_min: i64 = 0
if v < b2 {
let num: i64 = a2 * (b2 - v)
x_min = isqrt(num / b2)
while b2 * x_min * x_min <= num {
x_min = x_min + 1
}
}
if x_min <= x_max {
let mut count_x: i64 = 0
if x_min == 0 { count_x = 1 + 2 * x_max }
else { count_x = 2 * (x_max - x_min + 1) }
let mut count_y: i64 = 1
if y > 0 { count_y = 2 }
total = total + count_x * count_y
}
}
y = y + 1
}
let y_limit: i64 = 20000
y = 0
while y <= y_limit {
let v: i64 = y * y
let k: i64 = v - A
let p: i64 = 2 * k - 4 * b2
let q: i64 = k * k - 4 * a2 * v + 4 * ab
let disc: i64 = p * p - 4 * q
if disc > 0 {
let s: i64 = isqrt(disc)
let u1: i64 = (0 - p - s) / 2
let u2: i64 = (0 - p + s) / 2
if u2 >= 0 {
let mut umax0: i64 = 0
if u1 > 0 { umax0 = u1 }
let mut x_min: i64 = isqrt(umax0)
if x_min >= 3 { x_min = x_min - 3 } else { x_min = 0 }
let mut x_max: i64 = isqrt(u2) + 3
while x_min <= x_max && !angle_gt(x_min * x_min, v, a2, b2, ab, A) {
x_min = x_min + 1
}
if x_min <= x_max {
while angle_gt(x_max * x_max, v, a2, b2, ab, A) {
x_max = x_max + 1
}
x_max = x_max - 1
while x_max >= x_min && !angle_gt(x_max * x_max, v, a2, b2, ab, A) {
x_max = x_max - 1
}
if x_max >= x_min {
let t: i64 = R2 - v
if t >= 0 {
let x_out: i64 = isqrt(t) + 1
if x_out > x_min { x_min = x_out }
}
if x_min <= x_max {
let mut count_x: i64 = 0
if x_min == 0 { count_x = 1 + 2 * x_max }
else { count_x = 2 * (x_max - x_min + 1) }
let mut count_y: i64 = 1
if y > 0 { count_y = 2 }
total = total + count_x * count_y
}
}
}
}
}
y = y + 1
}
printf("%lld\n", total)
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_i64_i64(int64_t a0, int64_t b0);
int64_t lcm_i64_i64(int64_t a, int64_t b);
int64_t isqrt_i64(int64_t n);
int64_t mulmod_i64_i64_i64(int64_t a0, int64_t b0, int64_t mod);
int64_t mod_pow_i64_i64_i64(int64_t base, int64_t exp, int64_t mod);
bool is_prime_i64(int64_t n);
bool angle_gt_i64_i64_i64_i64_i64_i64(int64_t u, int64_t v, int64_t a2, int64_t b2, int64_t ab, int64_t A);
int32_t main(void);
int64_t gcd_i64_i64(int64_t a0, int64_t b0) {
int64_t a = a0;
int64_t b = b0;
while (b != 0) {
int64_t t = FLOW_CHECKED_MOD((a), (b));
a = b;
b = t;
}
return a;
}
int64_t lcm_i64_i64(int64_t a, int64_t b) {
if ((a == 0 || b == 0)) {
return 0;
}
return (FLOW_CHECKED_DIV((a), (gcd_i64_i64(a, b))) * b);
}
int64_t isqrt_i64(int64_t n) {
if (n < 2) {
return n;
}
int64_t x = n;
int64_t y = FLOW_CHECKED_DIV(((x + 1)), (2));
while (y < x) {
x = y;
y = FLOW_CHECKED_DIV(((x + FLOW_CHECKED_DIV((n), (x)))), (2));
}
return x;
}
int64_t mulmod_i64_i64_i64(int64_t a0, int64_t b0, int64_t mod) {
int64_t a = FLOW_CHECKED_MOD((a0), (mod));
int64_t b = FLOW_CHECKED_MOD((b0), (mod));
int64_t result = 0;
while (b > 0) {
if (FLOW_CHECKED_MOD((b), (2)) == 1) {
result = FLOW_CHECKED_MOD(((result + a)), (mod));
}
a = FLOW_CHECKED_MOD(((a * 2)), (mod));
b = FLOW_CHECKED_DIV((b), (2));
}
return result;
}
int64_t mod_pow_i64_i64_i64(int64_t base, int64_t exp, int64_t mod) {
if (mod == 1) {
return 0;
}
int64_t result = 1;
int64_t b = FLOW_CHECKED_MOD((base), (mod));
int64_t e = exp;
while (e > 0) {
if (FLOW_CHECKED_MOD((e), (2)) == 1) {
result = mulmod_i64_i64_i64(result, b, mod);
}
b = mulmod_i64_i64_i64(b, b, mod);
e = FLOW_CHECKED_DIV((e), (2));
}
return result;
}
bool is_prime_i64(int64_t n) {
if (n < 2) {
return 0;
}
if (n < 4) {
return 1;
}
if ((FLOW_CHECKED_MOD((n), (2)) == 0 || FLOW_CHECKED_MOD((n), (3)) == 0)) {
return 0;
}
int64_t i = 5;
while ((i * i) <= n) {
if ((FLOW_CHECKED_MOD((n), (i)) == 0 || FLOW_CHECKED_MOD((n), ((i + 2))) == 0)) {
return 0;
}
i = (i + 6);
}
return 1;
}
bool angle_gt_i64_i64_i64_i64_i64_i64(int64_t u, int64_t v, int64_t a2, int64_t b2, int64_t ab, int64_t A) {
int64_t left = (4 * (((b2 * u) + (a2 * v)) - ab));
int64_t t = ((u + v) - A);
return left > (t * t);
}
int32_t main(void) {
int64_t a2 = (7500 * 7500);
int64_t c2 = (5000 * 5000);
int64_t b2 = (a2 - c2);
int64_t R2 = (a2 + b2);
int64_t ab = (a2 * b2);
int64_t A = R2;
int64_t total = 0;
int64_t y_max1 = isqrt_i64((R2 - 1));
int64_t y = 0;
while (y <= y_max1) {
int64_t v = (y * y);
int64_t rem = ((R2 - v) - 1);
if (rem >= 0) {
int64_t x_max = isqrt_i64(rem);
int64_t x_min = 0;
if (v < b2) {
int64_t num = (a2 * (b2 - v));
x_min = isqrt_i64(FLOW_CHECKED_DIV((num), (b2)));
while (((b2 * x_min) * x_min) <= num) {
x_min = (x_min + 1);
}
}
if (x_min <= x_max) {
int64_t count_x = 0;
if (x_min == 0) {
count_x = (1 + (2 * x_max));
} else {
count_x = (2 * ((x_max - x_min) + 1));
}
int64_t count_y = 1;
if (y > 0) {
count_y = 2;
}
total = (total + (count_x * count_y));
}
}
y = (y + 1);
}
int64_t y_limit = 20000;
y = 0;
while (y <= y_limit) {
int64_t v = (y * y);
int64_t k = (v - A);
int64_t p = ((2 * k) - (4 * b2));
int64_t q = (((k * k) - ((4 * a2) * v)) + (4 * ab));
int64_t disc = ((p * p) - (4 * q));
if (disc > 0) {
int64_t s = isqrt_i64(disc);
int64_t u1 = FLOW_CHECKED_DIV((((0 - p) - s)), (2));
int64_t u2 = FLOW_CHECKED_DIV((((0 - p) + s)), (2));
if (u2 >= 0) {
int64_t umax0 = 0;
if (u1 > 0) {
umax0 = u1;
}
int64_t x_min = isqrt_i64(umax0);
if (x_min >= 3) {
x_min = (x_min - 3);
} else {
x_min = 0;
}
int64_t x_max = (isqrt_i64(u2) + 3);
while ((x_min <= x_max && (!(angle_gt_i64_i64_i64_i64_i64_i64((x_min * x_min), v, a2, b2, ab, A))))) {
x_min = (x_min + 1);
}
if (x_min <= x_max) {
while (angle_gt_i64_i64_i64_i64_i64_i64((x_max * x_max), v, a2, b2, ab, A)) {
x_max = (x_max + 1);
}
x_max = (x_max - 1);
while ((x_max >= x_min && (!(angle_gt_i64_i64_i64_i64_i64_i64((x_max * x_max), v, a2, b2, ab, A))))) {
x_max = (x_max - 1);
}
if (x_max >= x_min) {
int64_t t = (R2 - v);
if (t >= 0) {
int64_t x_out = (isqrt_i64(t) + 1);
if (x_out > x_min) {
x_min = x_out;
}
}
if (x_min <= x_max) {
int64_t count_x = 0;
if (x_min == 0) {
count_x = (1 + (2 * x_max));
} else {
count_x = (2 * ((x_max - x_min) + 1));
}
int64_t count_y = 1;
if (y > 0) {
count_y = 2;
}
total = (total + (count_x * count_y));
}
}
}
}
}
y = (y + 1);
}
printf("%lld\n", total);
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 @gcd(%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.mlir.constant(1 : i64) : i64
%3 = llvm.alloca %2 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %arg1, %3 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb0
^bb0:
%4 = llvm.load %3 : !llvm.ptr -> i64
%5 = arith.constant 0 : i32
%7 = arith.extsi %5 : i32 to i64
%6 = arith.cmpi ne, %4, %7 : i64
cf.cond_br %6, ^bb1, ^bb2
^bb1:
%8 = llvm.load %1 : !llvm.ptr -> i64
%9 = llvm.load %3 : !llvm.ptr -> i64
%10 = arith.remsi %8, %9 : i64
%11 = llvm.load %3 : !llvm.ptr -> i64
llvm.store %11, %1 : i64, !llvm.ptr
llvm.store %10, %3 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb0
^bb2:
%12 = llvm.load %1 : !llvm.ptr -> i64
func.return %12 : i64
}
func.func @lcm(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i64 {
%13 = arith.constant 0 : i32
%15 = arith.extsi %13 : i32 to i64
%14 = arith.cmpi eq, %arg0, %15 : i64
%16 = scf.if %14 -> (i1) {
%17 = arith.constant true
scf.yield %17 : i1
} else {
%18 = arith.constant 0 : i32
%20 = arith.extsi %18 : i32 to i64
%19 = arith.cmpi eq, %arg1, %20 : i64
scf.yield %19 : i1
}
cf.cond_br %16, ^bb3, ^bb4
^bb3:
%21 = arith.constant 0 : i32
%22 = arith.extsi %21 : i32 to i64
func.return %22 : i64
^bb4:
cf.br ^bb5
^bb5:
%23 = func.call @gcd(%arg0, %arg1) : (i64, i64) -> i64
%24 = arith.divsi %arg0, %23 : i64
%25 = arith.muli %24, %arg1 : i64
func.return %25 : i64
}
func.func @isqrt(%arg0: i64) -> i64 {
%26 = arith.constant 2 : i32
%28 = arith.extsi %26 : i32 to i64
%27 = arith.cmpi slt, %arg0, %28 : i64
cf.cond_br %27, ^bb6, ^bb7
^bb6:
func.return %arg0 : i64
^bb7:
cf.br ^bb8
^bb8:
%29 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%30 = llvm.alloca %29 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %arg0, %30 : i64, !llvm.ptr
%31 = llvm.load %30 : !llvm.ptr -> i64
%32 = arith.constant 1 : i32
%34 = arith.extsi %32 : i32 to i64
%33 = arith.addi %31, %34 : i64
%35 = arith.constant 2 : i32
%37 = arith.extsi %35 : i32 to i64
%36 = arith.divsi %33, %37 : i64
%38 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%39 = llvm.alloca %38 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %36, %39 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb9
^bb9:
%40 = llvm.load %39 : !llvm.ptr -> i64
%41 = llvm.load %30 : !llvm.ptr -> i64
%42 = arith.cmpi slt, %40, %41 : i64
cf.cond_br %42, ^bb10, ^bb11
^bb10:
%43 = llvm.load %39 : !llvm.ptr -> i64
llvm.store %43, %30 : i64, !llvm.ptr
%44 = llvm.load %30 : !llvm.ptr -> i64
%45 = llvm.load %30 : !llvm.ptr -> i64
%46 = arith.divsi %arg0, %45 : i64
%47 = arith.addi %44, %46 : i64
%48 = arith.constant 2 : i32
%50 = arith.extsi %48 : i32 to i64
%49 = arith.divsi %47, %50 : i64
llvm.store %49, %39 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb9
^bb11:
%51 = llvm.load %30 : !llvm.ptr -> i64
func.return %51 : i64
}
func.func @mulmod(%arg0: i64, %arg1: i64, %arg2: i64) -> i64 {
%52 = arith.remsi %arg0, %arg2 : i64
%53 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%54 = llvm.alloca %53 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %52, %54 : i64, !llvm.ptr
%55 = arith.remsi %arg1, %arg2 : i64
%56 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%57 = llvm.alloca %56 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %55, %57 : i64, !llvm.ptr
%58 = arith.constant 0 : i32
%59 = arith.extsi %58 : i32 to i64
%60 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%61 = llvm.alloca %60 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %59, %61 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb12
^bb12:
%62 = llvm.load %57 : !llvm.ptr -> i64
%63 = arith.constant 0 : i32
%65 = arith.extsi %63 : i32 to i64
%64 = arith.cmpi sgt, %62, %65 : i64
cf.cond_br %64, ^bb13, ^bb14
^bb13:
%66 = llvm.load %57 : !llvm.ptr -> i64
%67 = arith.constant 2 : i32
%69 = arith.extsi %67 : i32 to i64
%68 = arith.remsi %66, %69 : i64
%70 = arith.constant 1 : i32
%72 = arith.extsi %70 : i32 to i64
%71 = arith.cmpi eq, %68, %72 : i64
cf.cond_br %71, ^bb15, ^bb16
^bb15:
%73 = llvm.load %61 : !llvm.ptr -> i64
%74 = llvm.load %54 : !llvm.ptr -> i64
%75 = arith.addi %73, %74 : i64
%76 = arith.remsi %75, %arg2 : i64
llvm.store %76, %61 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb17
^bb16:
cf.br ^bb17
^bb17:
%77 = llvm.load %54 : !llvm.ptr -> i64
%78 = arith.constant 2 : i32
%80 = arith.extsi %78 : i32 to i64
%79 = arith.muli %77, %80 : i64
%81 = arith.remsi %79, %arg2 : i64
llvm.store %81, %54 : i64, !llvm.ptr
%82 = llvm.load %57 : !llvm.ptr -> i64
%83 = arith.constant 2 : i32
%85 = arith.extsi %83 : i32 to i64
%84 = arith.divsi %82, %85 : i64
llvm.store %84, %57 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb12
^bb14:
%86 = llvm.load %61 : !llvm.ptr -> i64
func.return %86 : i64
}
func.func @mod_pow(%arg0: i64, %arg1: i64, %arg2: i64) -> i64 {
%87 = arith.constant 1 : i32
%89 = arith.extsi %87 : i32 to i64
%88 = arith.cmpi eq, %arg2, %89 : i64
cf.cond_br %88, ^bb18, ^bb19
^bb18:
%90 = arith.constant 0 : i32
%91 = arith.extsi %90 : i32 to i64
func.return %91 : i64
^bb19:
cf.br ^bb20
^bb20:
%92 = arith.constant 1 : i32
%93 = arith.extsi %92 : i32 to i64
%94 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%95 = llvm.alloca %94 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %93, %95 : i64, !llvm.ptr
%96 = arith.remsi %arg0, %arg2 : i64
%97 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%98 = llvm.alloca %97 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %96, %98 : i64, !llvm.ptr
%99 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%100 = llvm.alloca %99 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %arg1, %100 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb21
^bb21:
%101 = llvm.load %100 : !llvm.ptr -> i64
%102 = arith.constant 0 : i32
%104 = arith.extsi %102 : i32 to i64
%103 = arith.cmpi sgt, %101, %104 : i64
cf.cond_br %103, ^bb22, ^bb23
^bb22:
%105 = llvm.load %100 : !llvm.ptr -> i64
%106 = arith.constant 2 : i32
%108 = arith.extsi %106 : i32 to i64
%107 = arith.remsi %105, %108 : i64
%109 = arith.constant 1 : i32
%111 = arith.extsi %109 : i32 to i64
%110 = arith.cmpi eq, %107, %111 : i64
cf.cond_br %110, ^bb24, ^bb25
^bb24:
%113 = llvm.load %95 : !llvm.ptr -> i64
%114 = llvm.load %98 : !llvm.ptr -> i64
%112 = func.call @mulmod(%113, %114, %arg2) : (i64, i64, i64) -> i64
llvm.store %112, %95 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb26
^bb25:
cf.br ^bb26
^bb26:
%116 = llvm.load %98 : !llvm.ptr -> i64
%117 = llvm.load %98 : !llvm.ptr -> i64
%115 = func.call @mulmod(%116, %117, %arg2) : (i64, i64, i64) -> i64
llvm.store %115, %98 : i64, !llvm.ptr
%118 = llvm.load %100 : !llvm.ptr -> i64
%119 = arith.constant 2 : i32
%121 = arith.extsi %119 : i32 to i64
%120 = arith.divsi %118, %121 : i64
llvm.store %120, %100 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb21
^bb23:
%122 = llvm.load %95 : !llvm.ptr -> i64
func.return %122 : i64
}
func.func @is_prime(%arg0: i64) -> i1 {
%123 = arith.constant 2 : i32
%125 = arith.extsi %123 : i32 to i64
%124 = arith.cmpi slt, %arg0, %125 : i64
cf.cond_br %124, ^bb27, ^bb28
^bb27:
%126 = arith.constant 0 : i1
func.return %126 : i1
^bb28:
cf.br ^bb29
^bb29:
%127 = arith.constant 4 : i32
%129 = arith.extsi %127 : i32 to i64
%128 = arith.cmpi slt, %arg0, %129 : i64
cf.cond_br %128, ^bb30, ^bb31
^bb30:
%130 = arith.constant 1 : i1
func.return %130 : i1
^bb31:
cf.br ^bb32
^bb32:
%131 = arith.constant 2 : i32
%133 = arith.extsi %131 : i32 to i64
%132 = arith.remsi %arg0, %133 : i64
%134 = arith.constant 0 : i32
%136 = arith.extsi %134 : i32 to i64
%135 = arith.cmpi eq, %132, %136 : i64
%137 = scf.if %135 -> (i1) {
%138 = arith.constant true
scf.yield %138 : i1
} else {
%139 = arith.constant 3 : i32
%141 = arith.extsi %139 : i32 to i64
%140 = arith.remsi %arg0, %141 : i64
%142 = arith.constant 0 : i32
%144 = arith.extsi %142 : i32 to i64
%143 = arith.cmpi eq, %140, %144 : i64
scf.yield %143 : i1
}
cf.cond_br %137, ^bb33, ^bb34
^bb33:
%145 = arith.constant 0 : i1
func.return %145 : i1
^bb34:
cf.br ^bb35
^bb35:
%146 = arith.constant 5 : i32
%147 = arith.extsi %146 : i32 to i64
%148 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%149 = llvm.alloca %148 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %147, %149 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb36
^bb36:
%150 = llvm.load %149 : !llvm.ptr -> i64
%151 = llvm.load %149 : !llvm.ptr -> i64
%152 = arith.muli %150, %151 : i64
%153 = arith.cmpi sle, %152, %arg0 : i64
cf.cond_br %153, ^bb37, ^bb38
^bb37:
%154 = llvm.load %149 : !llvm.ptr -> i64
%155 = arith.remsi %arg0, %154 : i64
%156 = arith.constant 0 : i32
%158 = arith.extsi %156 : i32 to i64
%157 = arith.cmpi eq, %155, %158 : i64
%159 = scf.if %157 -> (i1) {
%160 = arith.constant true
scf.yield %160 : i1
} else {
%161 = llvm.load %149 : !llvm.ptr -> i64
%162 = arith.constant 2 : i32
%164 = arith.extsi %162 : i32 to i64
%163 = arith.addi %161, %164 : i64
%165 = arith.remsi %arg0, %163 : i64
%166 = arith.constant 0 : i32
%168 = arith.extsi %166 : i32 to i64
%167 = arith.cmpi eq, %165, %168 : i64
scf.yield %167 : i1
}
cf.cond_br %159, ^bb39, ^bb40
^bb39:
%169 = arith.constant 0 : i1
func.return %169 : i1
^bb40:
cf.br ^bb41
^bb41:
%170 = llvm.load %149 : !llvm.ptr -> i64
%171 = arith.constant 6 : i32
%173 = arith.extsi %171 : i32 to i64
%172 = arith.addi %170, %173 : i64
llvm.store %172, %149 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb36
^bb38:
%174 = arith.constant 1 : i1
func.return %174 : i1
}
func.func @angle_gt(%arg0: i64, %arg1: i64, %arg2: i64, %arg3: i64, %arg4: i64, %arg5: i64) -> i1 {
%175 = arith.constant 4 : i32
%176 = arith.muli %arg3, %arg0 : i64
%177 = arith.muli %arg2, %arg1 : i64
%178 = arith.addi %176, %177 : i64
%179 = arith.subi %178, %arg4 : i64
%181 = arith.extsi %175 : i32 to i64
%180 = arith.muli %181, %179 : i64
%182 = arith.addi %arg0, %arg1 : i64
%183 = arith.subi %182, %arg5 : i64
%184 = arith.muli %183, %183 : i64
%185 = arith.cmpi sgt, %180, %184 : i64
func.return %185 : i1
}
func.func @main() -> i32 {
%186 = arith.constant 7500 : i32
%187 = arith.constant 7500 : i32
%188 = arith.muli %186, %187 : i32
%189 = arith.extsi %188 : i32 to i64
%190 = arith.constant 5000 : i32
%191 = arith.constant 5000 : i32
%192 = arith.muli %190, %191 : i32
%193 = arith.extsi %192 : i32 to i64
%194 = arith.subi %189, %193 : i64
%195 = arith.addi %189, %194 : i64
%196 = arith.muli %189, %194 : i64
%197 = arith.constant 0 : i32
%198 = arith.extsi %197 : i32 to i64
%199 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%200 = llvm.alloca %199 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %198, %200 : i64, !llvm.ptr
%202 = arith.constant 1 : i32
%204 = arith.extsi %202 : i32 to i64
%203 = arith.subi %195, %204 : i64
%201 = func.call @isqrt(%203) : (i64) -> i64
%205 = arith.constant 0 : i32
%206 = arith.extsi %205 : i32 to i64
%207 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%208 = llvm.alloca %207 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %206, %208 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb42
^bb42:
%209 = llvm.load %208 : !llvm.ptr -> i64
%210 = arith.cmpi sle, %209, %201 : i64
cf.cond_br %210, ^bb43, ^bb44
^bb43:
%211 = llvm.load %208 : !llvm.ptr -> i64
%212 = llvm.load %208 : !llvm.ptr -> i64
%213 = arith.muli %211, %212 : i64
%214 = arith.subi %195, %213 : i64
%215 = arith.constant 1 : i32
%217 = arith.extsi %215 : i32 to i64
%216 = arith.subi %214, %217 : i64
%218 = arith.constant 0 : i32
%220 = arith.extsi %218 : i32 to i64
%219 = arith.cmpi sge, %216, %220 : i64
cf.cond_br %219, ^bb45, ^bb46
^bb45:
%221 = func.call @isqrt(%216) : (i64) -> i64
%222 = arith.constant 0 : i32
%223 = arith.extsi %222 : i32 to i64
%224 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%225 = llvm.alloca %224 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %223, %225 : i64, !llvm.ptr
%226 = arith.cmpi slt, %213, %194 : i64
cf.cond_br %226, ^bb48, ^bb49
^bb48:
%227 = arith.subi %194, %213 : i64
%228 = arith.muli %189, %227 : i64
%230 = arith.divsi %228, %194 : i64
%229 = func.call @isqrt(%230) : (i64) -> i64
llvm.store %229, %225 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb51
^bb51:
%231 = llvm.load %225 : !llvm.ptr -> i64
%232 = arith.muli %194, %231 : i64
%233 = llvm.load %225 : !llvm.ptr -> i64
%234 = arith.muli %232, %233 : i64
%235 = arith.cmpi sle, %234, %228 : i64
cf.cond_br %235, ^bb52, ^bb53
^bb52:
%236 = llvm.load %225 : !llvm.ptr -> i64
%237 = arith.constant 1 : i32
%239 = arith.extsi %237 : i32 to i64
%238 = arith.addi %236, %239 : i64
llvm.store %238, %225 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb51
^bb53:
cf.br ^bb50
^bb49:
cf.br ^bb50
^bb50:
%240 = llvm.load %225 : !llvm.ptr -> i64
%241 = arith.cmpi sle, %240, %221 : i64
cf.cond_br %241, ^bb54, ^bb55
^bb54:
%242 = arith.constant 0 : i32
%243 = arith.extsi %242 : i32 to i64
%244 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%245 = llvm.alloca %244 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %243, %245 : i64, !llvm.ptr
%246 = llvm.load %225 : !llvm.ptr -> i64
%247 = arith.constant 0 : i32
%249 = arith.extsi %247 : i32 to i64
%248 = arith.cmpi eq, %246, %249 : i64
cf.cond_br %248, ^bb57, ^bb58
^bb57:
%250 = arith.constant 1 : i32
%251 = arith.constant 2 : i32
%253 = arith.extsi %251 : i32 to i64
%252 = arith.muli %253, %221 : i64
%255 = arith.extsi %250 : i32 to i64
%254 = arith.addi %255, %252 : i64
llvm.store %254, %245 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb59
^bb58:
%256 = arith.constant 2 : i32
%257 = llvm.load %225 : !llvm.ptr -> i64
%258 = arith.subi %221, %257 : i64
%259 = arith.constant 1 : i32
%261 = arith.extsi %259 : i32 to i64
%260 = arith.addi %258, %261 : i64
%263 = arith.extsi %256 : i32 to i64
%262 = arith.muli %263, %260 : i64
llvm.store %262, %245 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb59
^bb59:
%264 = arith.constant 1 : i32
%265 = arith.extsi %264 : i32 to i64
%266 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%267 = llvm.alloca %266 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %265, %267 : i64, !llvm.ptr
%268 = llvm.load %208 : !llvm.ptr -> i64
%269 = arith.constant 0 : i32
%271 = arith.extsi %269 : i32 to i64
%270 = arith.cmpi sgt, %268, %271 : i64
cf.cond_br %270, ^bb60, ^bb61
^bb60:
%272 = arith.constant 2 : i32
%273 = arith.extsi %272 : i32 to i64
llvm.store %273, %267 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb62
^bb61:
cf.br ^bb62
^bb62:
%274 = llvm.load %200 : !llvm.ptr -> i64
%275 = llvm.load %245 : !llvm.ptr -> i64
%276 = llvm.load %267 : !llvm.ptr -> i64
%277 = arith.muli %275, %276 : i64
%278 = arith.addi %274, %277 : i64
llvm.store %278, %200 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb56
^bb55:
cf.br ^bb56
^bb56:
cf.br ^bb47
^bb46:
cf.br ^bb47
^bb47:
%279 = llvm.load %208 : !llvm.ptr -> i64
%280 = arith.constant 1 : i32
%282 = arith.extsi %280 : i32 to i64
%281 = arith.addi %279, %282 : i64
llvm.store %281, %208 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb42
^bb44:
%283 = arith.constant 20000 : i32
%284 = arith.extsi %283 : i32 to i64
%285 = arith.constant 0 : i32
%286 = arith.extsi %285 : i32 to i64
llvm.store %286, %208 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb63
^bb63:
%287 = llvm.load %208 : !llvm.ptr -> i64
%288 = arith.cmpi sle, %287, %284 : i64
cf.cond_br %288, ^bb64, ^bb65
^bb64:
%289 = llvm.load %208 : !llvm.ptr -> i64
%290 = llvm.load %208 : !llvm.ptr -> i64
%291 = arith.muli %289, %290 : i64
%292 = arith.subi %291, %195 : i64
%293 = arith.constant 2 : i32
%295 = arith.extsi %293 : i32 to i64
%294 = arith.muli %295, %292 : i64
%296 = arith.constant 4 : i32
%298 = arith.extsi %296 : i32 to i64
%297 = arith.muli %298, %194 : i64
%299 = arith.subi %294, %297 : i64
%300 = arith.muli %292, %292 : i64
%301 = arith.constant 4 : i32
%303 = arith.extsi %301 : i32 to i64
%302 = arith.muli %303, %189 : i64
%304 = arith.muli %302, %291 : i64
%305 = arith.subi %300, %304 : i64
%306 = arith.constant 4 : i32
%308 = arith.extsi %306 : i32 to i64
%307 = arith.muli %308, %196 : i64
%309 = arith.addi %305, %307 : i64
%310 = arith.muli %299, %299 : i64
%311 = arith.constant 4 : i32
%313 = arith.extsi %311 : i32 to i64
%312 = arith.muli %313, %309 : i64
%314 = arith.subi %310, %312 : i64
%315 = arith.constant 0 : i32
%317 = arith.extsi %315 : i32 to i64
%316 = arith.cmpi sgt, %314, %317 : i64
cf.cond_br %316, ^bb66, ^bb67
^bb66:
%318 = func.call @isqrt(%314) : (i64) -> i64
%319 = arith.constant 0 : i32
%321 = arith.extsi %319 : i32 to i64
%320 = arith.subi %321, %299 : i64
%322 = arith.subi %320, %318 : i64
%323 = arith.constant 2 : i32
%325 = arith.extsi %323 : i32 to i64
%324 = arith.divsi %322, %325 : i64
%326 = arith.constant 0 : i32
%328 = arith.extsi %326 : i32 to i64
%327 = arith.subi %328, %299 : i64
%329 = arith.addi %327, %318 : i64
%330 = arith.constant 2 : i32
%332 = arith.extsi %330 : i32 to i64
%331 = arith.divsi %329, %332 : i64
%333 = arith.constant 0 : i32
%335 = arith.extsi %333 : i32 to i64
%334 = arith.cmpi sge, %331, %335 : i64
cf.cond_br %334, ^bb69, ^bb70
^bb69:
%336 = arith.constant 0 : i32
%337 = arith.extsi %336 : i32 to i64
%338 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%339 = llvm.alloca %338 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %337, %339 : i64, !llvm.ptr
%340 = arith.constant 0 : i32
%342 = arith.extsi %340 : i32 to i64
%341 = arith.cmpi sgt, %324, %342 : i64
cf.cond_br %341, ^bb72, ^bb73
^bb72:
llvm.store %324, %339 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb74
^bb73:
cf.br ^bb74
^bb74:
%344 = llvm.load %339 : !llvm.ptr -> i64
%343 = func.call @isqrt(%344) : (i64) -> i64
%345 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%346 = llvm.alloca %345 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %343, %346 : i64, !llvm.ptr
%347 = llvm.load %346 : !llvm.ptr -> i64
%348 = arith.constant 3 : i32
%350 = arith.extsi %348 : i32 to i64
%349 = arith.cmpi sge, %347, %350 : i64
cf.cond_br %349, ^bb75, ^bb76
^bb75:
%351 = llvm.load %346 : !llvm.ptr -> i64
%352 = arith.constant 3 : i32
%354 = arith.extsi %352 : i32 to i64
%353 = arith.subi %351, %354 : i64
llvm.store %353, %346 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb77
^bb76:
%355 = arith.constant 0 : i32
%356 = arith.extsi %355 : i32 to i64
llvm.store %356, %346 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb77
^bb77:
%357 = func.call @isqrt(%331) : (i64) -> i64
%358 = arith.constant 3 : i32
%360 = arith.extsi %358 : i32 to i64
%359 = arith.addi %357, %360 : i64
%361 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%362 = llvm.alloca %361 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %359, %362 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb78
^bb78:
%363 = llvm.load %346 : !llvm.ptr -> i64
%364 = llvm.load %362 : !llvm.ptr -> i64
%365 = arith.cmpi sle, %363, %364 : i64
%366 = scf.if %365 -> (i1) {
%368 = llvm.load %346 : !llvm.ptr -> i64
%369 = llvm.load %346 : !llvm.ptr -> i64
%370 = arith.muli %368, %369 : i64
%367 = func.call @angle_gt(%370, %291, %189, %194, %196, %195) : (i64, i64, i64, i64, i64, i64) -> i1
%372 = arith.constant 1 : i1
%371 = arith.xori %367, %372 : i1
scf.yield %371 : i1
} else {
%374 = arith.constant false
scf.yield %374 : i1
}
cf.cond_br %366, ^bb79, ^bb80
^bb79:
%375 = llvm.load %346 : !llvm.ptr -> i64
%376 = arith.constant 1 : i32
%378 = arith.extsi %376 : i32 to i64
%377 = arith.addi %375, %378 : i64
llvm.store %377, %346 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb78
^bb80:
%379 = llvm.load %346 : !llvm.ptr -> i64
%380 = llvm.load %362 : !llvm.ptr -> i64
%381 = arith.cmpi sle, %379, %380 : i64
cf.cond_br %381, ^bb81, ^bb82
^bb81:
cf.br ^bb84
^bb84:
%383 = llvm.load %362 : !llvm.ptr -> i64
%384 = llvm.load %362 : !llvm.ptr -> i64
%385 = arith.muli %383, %384 : i64
%382 = func.call @angle_gt(%385, %291, %189, %194, %196, %195) : (i64, i64, i64, i64, i64, i64) -> i1
cf.cond_br %382, ^bb85, ^bb86
^bb85:
%386 = llvm.load %362 : !llvm.ptr -> i64
%387 = arith.constant 1 : i32
%389 = arith.extsi %387 : i32 to i64
%388 = arith.addi %386, %389 : i64
llvm.store %388, %362 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb84
^bb86:
%390 = llvm.load %362 : !llvm.ptr -> i64
%391 = arith.constant 1 : i32
%393 = arith.extsi %391 : i32 to i64
%392 = arith.subi %390, %393 : i64
llvm.store %392, %362 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb87
^bb87:
%394 = llvm.load %362 : !llvm.ptr -> i64
%395 = llvm.load %346 : !llvm.ptr -> i64
%396 = arith.cmpi sge, %394, %395 : i64
%397 = scf.if %396 -> (i1) {
%399 = llvm.load %362 : !llvm.ptr -> i64
%400 = llvm.load %362 : !llvm.ptr -> i64
%401 = arith.muli %399, %400 : i64
%398 = func.call @angle_gt(%401, %291, %189, %194, %196, %195) : (i64, i64, i64, i64, i64, i64) -> i1
%403 = arith.constant 1 : i1
%402 = arith.xori %398, %403 : i1
scf.yield %402 : i1
} else {
%405 = arith.constant false
scf.yield %405 : i1
}
cf.cond_br %397, ^bb88, ^bb89
^bb88:
%406 = llvm.load %362 : !llvm.ptr -> i64
%407 = arith.constant 1 : i32
%409 = arith.extsi %407 : i32 to i64
%408 = arith.subi %406, %409 : i64
llvm.store %408, %362 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb87
^bb89:
%410 = llvm.load %362 : !llvm.ptr -> i64
%411 = llvm.load %346 : !llvm.ptr -> i64
%412 = arith.cmpi sge, %410, %411 : i64
cf.cond_br %412, ^bb90, ^bb91
^bb90:
%413 = arith.subi %195, %291 : i64
%414 = arith.constant 0 : i32
%416 = arith.extsi %414 : i32 to i64
%415 = arith.cmpi sge, %413, %416 : i64
cf.cond_br %415, ^bb93, ^bb94
^bb93:
%417 = func.call @isqrt(%413) : (i64) -> i64
%418 = arith.constant 1 : i32
%420 = arith.extsi %418 : i32 to i64
%419 = arith.addi %417, %420 : i64
%421 = llvm.load %346 : !llvm.ptr -> i64
%422 = arith.cmpi sgt, %419, %421 : i64
cf.cond_br %422, ^bb96, ^bb97
^bb96:
llvm.store %419, %346 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb98
^bb97:
cf.br ^bb98
^bb98:
cf.br ^bb95
^bb94:
cf.br ^bb95
^bb95:
%423 = llvm.load %346 : !llvm.ptr -> i64
%424 = llvm.load %362 : !llvm.ptr -> i64
%425 = arith.cmpi sle, %423, %424 : i64
cf.cond_br %425, ^bb99, ^bb100
^bb99:
%426 = arith.constant 0 : i32
%427 = arith.extsi %426 : i32 to i64
%428 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%429 = llvm.alloca %428 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %427, %429 : i64, !llvm.ptr
%430 = llvm.load %346 : !llvm.ptr -> i64
%431 = arith.constant 0 : i32
%433 = arith.extsi %431 : i32 to i64
%432 = arith.cmpi eq, %430, %433 : i64
cf.cond_br %432, ^bb102, ^bb103
^bb102:
%434 = arith.constant 1 : i32
%435 = arith.constant 2 : i32
%436 = llvm.load %362 : !llvm.ptr -> i64
%438 = arith.extsi %435 : i32 to i64
%437 = arith.muli %438, %436 : i64
%440 = arith.extsi %434 : i32 to i64
%439 = arith.addi %440, %437 : i64
llvm.store %439, %429 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb104
^bb103:
%441 = arith.constant 2 : i32
%442 = llvm.load %362 : !llvm.ptr -> i64
%443 = llvm.load %346 : !llvm.ptr -> i64
%444 = arith.subi %442, %443 : i64
%445 = arith.constant 1 : i32
%447 = arith.extsi %445 : i32 to i64
%446 = arith.addi %444, %447 : i64
%449 = arith.extsi %441 : i32 to i64
%448 = arith.muli %449, %446 : i64
llvm.store %448, %429 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb104
^bb104:
%450 = arith.constant 1 : i32
%451 = arith.extsi %450 : i32 to i64
%452 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%453 = llvm.alloca %452 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %451, %453 : i64, !llvm.ptr
%454 = llvm.load %208 : !llvm.ptr -> i64
%455 = arith.constant 0 : i32
%457 = arith.extsi %455 : i32 to i64
%456 = arith.cmpi sgt, %454, %457 : i64
cf.cond_br %456, ^bb105, ^bb106
^bb105:
%458 = arith.constant 2 : i32
%459 = arith.extsi %458 : i32 to i64
llvm.store %459, %453 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb107
^bb106:
cf.br ^bb107
^bb107:
%460 = llvm.load %200 : !llvm.ptr -> i64
%461 = llvm.load %429 : !llvm.ptr -> i64
%462 = llvm.load %453 : !llvm.ptr -> i64
%463 = arith.muli %461, %462 : i64
%464 = arith.addi %460, %463 : i64
llvm.store %464, %200 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb101
^bb100:
cf.br ^bb101
^bb101:
cf.br ^bb92
^bb91:
cf.br ^bb92
^bb92:
cf.br ^bb83
^bb82:
cf.br ^bb83
^bb83:
cf.br ^bb71
^bb70:
cf.br ^bb71
^bb71:
cf.br ^bb68
^bb67:
cf.br ^bb68
^bb68:
%465 = llvm.load %208 : !llvm.ptr -> i64
%466 = arith.constant 1 : i32
%468 = arith.extsi %466 : i32 to i64
%467 = arith.addi %465, %468 : i64
llvm.store %467, %208 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb63
^bb65:
%469 = llvm.mlir.addressof @str_0 : !llvm.ptr
%470 = llvm.load %200 : !llvm.ptr -> i64
%471 = llvm.call @printf(%469, %470) vararg(!llvm.func<i32 (ptr, ...)>) : (!llvm.ptr, i64) -> i32
%472 = arith.constant 0 : i32
func.return %472 : i32
}
}