Problem 251
Count Cardano triplets with a+b+c <= 110000000.
View problem on Project Euler
Performance comparison
| Metric | Our solution | Best known |
|---|
| Time complexity | O(n) | O(n) |
|---|
| Space complexity | O(1) | O(1) |
|---|
| Approach | Flow solution | Direct hand evaluation or enumeration |
|---|
| Verdict | Optimal |
|---|
Flow source
# Project Euler 251
# Count Cardano triplets with a+b+c <= 110000000.
import euler.nt { gcd, isqrt }
extern {
function calloc(n: i64, size: i64) -> ptr<void>
function free(p: ptr<void>) -> void
function sqrt(x: f64) -> f64
function pow(x: f64, y: f64) -> f64
function floor(x: f64) -> f64
}
function mod_inverse(a0: i64, m: i64) -> i64 {
# extended Euclid
let mut a: i64 = a0 % m
let mut b: i64 = m
let mut x0: i64 = 1
let mut x1: i64 = 0
while b != 0 {
let q: i64 = a / b
let t: i64 = a % b
a = b
b = t
let tx: i64 = x0 - q * x1
x0 = x1
x1 = tx
}
if x0 < 0 { x0 = x0 + m }
return x0
}
function main() -> i32 {
let limit_sum: i64 = 110000000
let L: i64 = limit_sum + 1
let q_max: i64 = isqrt(limit_sum)
let mut total: i64 = 0
let mut q: i64 = 1
while q <= q_max {
let q2: i64 = q * q
let den: i64 = 8 * q * q2 + 3 * q + 1
let p_max: i64 = (L + 3 * q2) / den
total = total + p_max
let r_max_f: f64 = pow(8.0 * (q as f64) * (L as f64), 1.0/3.0) + 3.0
let mut r_max: i64 = floor(r_max_f) as i64
if r_max % 2 == 0 { r_max = r_max + 1 }
let mut r: i64 = 3
while r <= r_max {
if gcd(q, r) == 1 {
let r2: i64 = r * r
let inv: i64 = mod_inverse((8 * q) % r2, r2)
let mut p0: i64 = (3 * inv) % r2
if p0 == 0 { p0 = r2 }
let s0: i64 = (8 * p0 * q - 3) / r2
let base: i64 = p0 * (3 * q + r) + s0 * q2
if base <= L {
let step: i64 = r2 * (3 * q + r) + 8 * q * q2
total = total + (L - base) / step + 1
}
}
r = r + 2
}
q = q + 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);
int64_t mod_inverse_i64_i64(int64_t a0, int64_t m);
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;
}
int64_t mod_inverse_i64_i64(int64_t a0, int64_t m) {
int64_t a = FLOW_CHECKED_MOD((a0), (m));
int64_t b = m;
int64_t x0 = 1;
int64_t x1 = 0;
while (b != 0) {
int64_t q = FLOW_CHECKED_DIV((a), (b));
int64_t t = FLOW_CHECKED_MOD((a), (b));
a = b;
b = t;
int64_t tx = (x0 - (q * x1));
x0 = x1;
x1 = tx;
}
if (x0 < 0) {
x0 = (x0 + m);
}
return x0;
}
int32_t main(void) {
int64_t limit_sum = 110000000;
int64_t L = (limit_sum + 1);
int64_t q_max = isqrt_i64(limit_sum);
int64_t total = 0;
int64_t q = 1;
while (q <= q_max) {
int64_t q2 = (q * q);
int64_t den = ((((8 * q) * q2) + (3 * q)) + 1);
int64_t p_max = FLOW_CHECKED_DIV(((L + (3 * q2))), (den));
total = (total + p_max);
double r_max_f = (pow(((8.0 * ((double)(q))) * ((double)(L))), (1.0 / 3.0)) + 3.0);
int64_t r_max = ((int64_t)(floor(r_max_f)));
if (FLOW_CHECKED_MOD((r_max), (2)) == 0) {
r_max = (r_max + 1);
}
int64_t r = 3;
while (r <= r_max) {
if (gcd_i64_i64(q, r) == 1) {
int64_t r2 = (r * r);
int64_t inv = mod_inverse_i64_i64(FLOW_CHECKED_MOD(((8 * q)), (r2)), r2);
int64_t p0 = FLOW_CHECKED_MOD(((3 * inv)), (r2));
if (p0 == 0) {
p0 = r2;
}
int64_t s0 = FLOW_CHECKED_DIV(((((8 * p0) * q) - 3)), (r2));
int64_t base = ((p0 * ((3 * q) + r)) + (s0 * q2));
if (base <= L) {
int64_t step = ((r2 * ((3 * q) + r)) + ((8 * q) * q2));
total = ((total + FLOW_CHECKED_DIV(((L - base)), (step))) + 1);
}
}
r = (r + 2);
}
q = (q + 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 private @calloc(i64, i64) -> !llvm.ptr
func.func private @free(!llvm.ptr) -> ()
func.func private @sqrt(f64) -> f64
func.func private @pow(f64, f64) -> f64
func.func private @floor(f64) -> f64
func.func @mod_inverse(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i64 {
%175 = arith.remsi %arg0, %arg1 : i64
%176 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%177 = llvm.alloca %176 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %175, %177 : i64, !llvm.ptr
%178 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%179 = llvm.alloca %178 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %arg1, %179 : i64, !llvm.ptr
%180 = arith.constant 1 : i32
%181 = arith.extsi %180 : i32 to i64
%182 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%183 = llvm.alloca %182 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %181, %183 : i64, !llvm.ptr
%184 = arith.constant 0 : i32
%185 = arith.extsi %184 : i32 to i64
%186 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%187 = llvm.alloca %186 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %185, %187 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb42
^bb42:
%188 = llvm.load %179 : !llvm.ptr -> i64
%189 = arith.constant 0 : i32
%191 = arith.extsi %189 : i32 to i64
%190 = arith.cmpi ne, %188, %191 : i64
cf.cond_br %190, ^bb43, ^bb44
^bb43:
%192 = llvm.load %177 : !llvm.ptr -> i64
%193 = llvm.load %179 : !llvm.ptr -> i64
%194 = arith.divsi %192, %193 : i64
%195 = llvm.load %177 : !llvm.ptr -> i64
%196 = llvm.load %179 : !llvm.ptr -> i64
%197 = arith.remsi %195, %196 : i64
%198 = llvm.load %179 : !llvm.ptr -> i64
llvm.store %198, %177 : i64, !llvm.ptr
llvm.store %197, %179 : i64, !llvm.ptr
%199 = llvm.load %183 : !llvm.ptr -> i64
%200 = llvm.load %187 : !llvm.ptr -> i64
%201 = arith.muli %194, %200 : i64
%202 = arith.subi %199, %201 : i64
%203 = llvm.load %187 : !llvm.ptr -> i64
llvm.store %203, %183 : i64, !llvm.ptr
llvm.store %202, %187 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb42
^bb44:
%204 = llvm.load %183 : !llvm.ptr -> i64
%205 = arith.constant 0 : i32
%207 = arith.extsi %205 : i32 to i64
%206 = arith.cmpi slt, %204, %207 : i64
cf.cond_br %206, ^bb45, ^bb46
^bb45:
%208 = llvm.load %183 : !llvm.ptr -> i64
%209 = arith.addi %208, %arg1 : i64
llvm.store %209, %183 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb47
^bb46:
cf.br ^bb47
^bb47:
%210 = llvm.load %183 : !llvm.ptr -> i64
func.return %210 : i64
}
func.func @main() -> i32 {
%211 = arith.constant 110000000 : i32
%212 = arith.extsi %211 : i32 to i64
%213 = arith.constant 1 : i32
%215 = arith.extsi %213 : i32 to i64
%214 = arith.addi %212, %215 : i64
%216 = func.call @isqrt(%212) : (i64) -> i64
%217 = arith.constant 0 : i32
%218 = arith.extsi %217 : i32 to i64
%219 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%220 = llvm.alloca %219 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %218, %220 : i64, !llvm.ptr
%221 = arith.constant 1 : i32
%222 = arith.extsi %221 : i32 to i64
%223 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%224 = llvm.alloca %223 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %222, %224 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb48
^bb48:
%225 = llvm.load %224 : !llvm.ptr -> i64
%226 = arith.cmpi sle, %225, %216 : i64
cf.cond_br %226, ^bb49, ^bb50
^bb49:
%227 = llvm.load %224 : !llvm.ptr -> i64
%228 = llvm.load %224 : !llvm.ptr -> i64
%229 = arith.muli %227, %228 : i64
%230 = arith.constant 8 : i32
%231 = llvm.load %224 : !llvm.ptr -> i64
%233 = arith.extsi %230 : i32 to i64
%232 = arith.muli %233, %231 : i64
%234 = arith.muli %232, %229 : i64
%235 = arith.constant 3 : i32
%236 = llvm.load %224 : !llvm.ptr -> i64
%238 = arith.extsi %235 : i32 to i64
%237 = arith.muli %238, %236 : i64
%239 = arith.addi %234, %237 : i64
%240 = arith.constant 1 : i32
%242 = arith.extsi %240 : i32 to i64
%241 = arith.addi %239, %242 : i64
%243 = arith.constant 3 : i32
%245 = arith.extsi %243 : i32 to i64
%244 = arith.muli %245, %229 : i64
%246 = arith.addi %214, %244 : i64
%247 = arith.divsi %246, %241 : i64
%248 = llvm.load %220 : !llvm.ptr -> i64
%249 = arith.addi %248, %247 : i64
llvm.store %249, %220 : i64, !llvm.ptr
%251 = arith.constant 8.0 : f32
%252 = llvm.load %224 : !llvm.ptr -> i64
%253 = arith.sitofp %252 : i64 to f64
%255 = arith.extf %251 : f32 to f64
%254 = arith.mulf %255, %253 : f64
%256 = arith.sitofp %214 : i64 to f64
%257 = arith.mulf %254, %256 : f64
%258 = arith.constant 1.0 : f32
%259 = arith.constant 3.0 : f32
%260 = arith.divf %258, %259 : f32
%261 = arith.extf %260 : f32 to f64
%250 = func.call @pow(%257, %261) : (f64, f64) -> f64
%262 = arith.constant 3.0 : f32
%264 = arith.extf %262 : f32 to f64
%263 = arith.addf %250, %264 : f64
%265 = func.call @floor(%263) : (f64) -> f64
%266 = arith.fptosi %265 : f64 to i64
%267 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%268 = llvm.alloca %267 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %266, %268 : i64, !llvm.ptr
%269 = llvm.load %268 : !llvm.ptr -> i64
%270 = arith.constant 2 : i32
%272 = arith.extsi %270 : i32 to i64
%271 = arith.remsi %269, %272 : i64
%273 = arith.constant 0 : i32
%275 = arith.extsi %273 : i32 to i64
%274 = arith.cmpi eq, %271, %275 : i64
cf.cond_br %274, ^bb51, ^bb52
^bb51:
%276 = llvm.load %268 : !llvm.ptr -> i64
%277 = arith.constant 1 : i32
%279 = arith.extsi %277 : i32 to i64
%278 = arith.addi %276, %279 : i64
llvm.store %278, %268 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb53
^bb52:
cf.br ^bb53
^bb53:
%280 = arith.constant 3 : i32
%281 = arith.extsi %280 : i32 to i64
%282 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%283 = llvm.alloca %282 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %281, %283 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb54
^bb54:
%284 = llvm.load %283 : !llvm.ptr -> i64
%285 = llvm.load %268 : !llvm.ptr -> i64
%286 = arith.cmpi sle, %284, %285 : i64
cf.cond_br %286, ^bb55, ^bb56
^bb55:
%288 = llvm.load %224 : !llvm.ptr -> i64
%289 = llvm.load %283 : !llvm.ptr -> i64
%287 = func.call @gcd(%288, %289) : (i64, i64) -> i64
%290 = arith.constant 1 : i32
%292 = arith.extsi %290 : i32 to i64
%291 = arith.cmpi eq, %287, %292 : i64
cf.cond_br %291, ^bb57, ^bb58
^bb57:
%293 = llvm.load %283 : !llvm.ptr -> i64
%294 = llvm.load %283 : !llvm.ptr -> i64
%295 = arith.muli %293, %294 : i64
%297 = arith.constant 8 : i32
%298 = llvm.load %224 : !llvm.ptr -> i64
%300 = arith.extsi %297 : i32 to i64
%299 = arith.muli %300, %298 : i64
%301 = arith.remsi %299, %295 : i64
%296 = func.call @mod_inverse(%301, %295) : (i64, i64) -> i64
%302 = arith.constant 3 : i32
%304 = arith.extsi %302 : i32 to i64
%303 = arith.muli %304, %296 : i64
%305 = arith.remsi %303, %295 : i64
%306 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%307 = llvm.alloca %306 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %305, %307 : i64, !llvm.ptr
%308 = llvm.load %307 : !llvm.ptr -> i64
%309 = arith.constant 0 : i32
%311 = arith.extsi %309 : i32 to i64
%310 = arith.cmpi eq, %308, %311 : i64
cf.cond_br %310, ^bb60, ^bb61
^bb60:
llvm.store %295, %307 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb62
^bb61:
cf.br ^bb62
^bb62:
%312 = arith.constant 8 : i32
%313 = llvm.load %307 : !llvm.ptr -> i64
%315 = arith.extsi %312 : i32 to i64
%314 = arith.muli %315, %313 : i64
%316 = llvm.load %224 : !llvm.ptr -> i64
%317 = arith.muli %314, %316 : i64
%318 = arith.constant 3 : i32
%320 = arith.extsi %318 : i32 to i64
%319 = arith.subi %317, %320 : i64
%321 = arith.divsi %319, %295 : i64
%322 = llvm.load %307 : !llvm.ptr -> i64
%323 = arith.constant 3 : i32
%324 = llvm.load %224 : !llvm.ptr -> i64
%326 = arith.extsi %323 : i32 to i64
%325 = arith.muli %326, %324 : i64
%327 = llvm.load %283 : !llvm.ptr -> i64
%328 = arith.addi %325, %327 : i64
%329 = arith.muli %322, %328 : i64
%330 = arith.muli %321, %229 : i64
%331 = arith.addi %329, %330 : i64
%332 = arith.cmpi sle, %331, %214 : i64
cf.cond_br %332, ^bb63, ^bb64
^bb63:
%333 = arith.constant 3 : i32
%334 = llvm.load %224 : !llvm.ptr -> i64
%336 = arith.extsi %333 : i32 to i64
%335 = arith.muli %336, %334 : i64
%337 = llvm.load %283 : !llvm.ptr -> i64
%338 = arith.addi %335, %337 : i64
%339 = arith.muli %295, %338 : i64
%340 = arith.constant 8 : i32
%341 = llvm.load %224 : !llvm.ptr -> i64
%343 = arith.extsi %340 : i32 to i64
%342 = arith.muli %343, %341 : i64
%344 = arith.muli %342, %229 : i64
%345 = arith.addi %339, %344 : i64
%346 = llvm.load %220 : !llvm.ptr -> i64
%347 = arith.subi %214, %331 : i64
%348 = arith.divsi %347, %345 : i64
%349 = arith.addi %346, %348 : i64
%350 = arith.constant 1 : i32
%352 = arith.extsi %350 : i32 to i64
%351 = arith.addi %349, %352 : i64
llvm.store %351, %220 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb65
^bb64:
cf.br ^bb65
^bb65:
cf.br ^bb59
^bb58:
cf.br ^bb59
^bb59:
%353 = llvm.load %283 : !llvm.ptr -> i64
%354 = arith.constant 2 : i32
%356 = arith.extsi %354 : i32 to i64
%355 = arith.addi %353, %356 : i64
llvm.store %355, %283 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb54
^bb56:
%357 = llvm.load %224 : !llvm.ptr -> i64
%358 = arith.constant 1 : i32
%360 = arith.extsi %358 : i32 to i64
%359 = arith.addi %357, %360 : i64
llvm.store %359, %224 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb48
^bb50:
%361 = llvm.mlir.addressof @str_0 : !llvm.ptr
%362 = llvm.load %220 : !llvm.ptr -> i64
%363 = llvm.call @printf(%361, %362) vararg(!llvm.func<i32 (ptr, ...)>) : (!llvm.ptr, i64) -> i32
%364 = arith.constant 0 : i32
func.return %364 : i32
}
}