Problem 472

Comfortable Distance II — sum f(N) for N<=10^12, last 8 digits. Recursive bit-block prefix sums with open-address hash memo.

Answer73811586
Output73811586
StatusPASS
Native helperno
Runtime0 ms
Peak memory3328 KB
Time complexityO(n) (estimated)
Space complexityO(n^2) (estimated)

Performance comparison

MetricOur solutionBest known
Time complexityO(n)O(n)
Space complexityO(n^2)O(n)
ApproachFlow solutionBig-integer arithmetic
VerdictOptimal

Flow source

# Project Euler 472
# Comfortable Distance II — sum f(N) for N<=10^12, last 8 digits.
# Recursive bit-block prefix sums with open-address hash memo.

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

const MOD: i64 = 100000000
const BASE: i64 = 64
const MEMO_CAP: i64 = 200003

let mut G_fbase: ptr<i64> = null
let mut G_pref: ptr<i64> = null
let mut G_memo_k: ptr<i64> = null
let mut G_memo_v: ptr<i64> = null
let mut G_memo_u: ptr<i8> = null

function bit_length(n0: i64) -> i32 {
    let mut n: i64 = n0
    let mut b: i32 = 0
    while n > 0 {
        b = b + 1
        n = n / 2
    }
    if b == 0 { return 1 }
    return b
}

function A_seg(n: i64) -> i64 {
    if n <= 0 { return 0 }
    let t: i64 = n + 1
    let p: i64 = (1 as i64) << (bit_length(t) - 1)
    let a: i64 = p >> 1
    let b: i64 = t - p
    if a > b { return a }
    return b
}

function brute_f(N: i64) -> i64 {
    if N == 1 { return 1 }
    if N == 2 { return 2 }
    let edge: i64 = A_seg(N - 2)
    let M: i64 = N - 3
    let mut best: i64 = -1
    let mut cnt: i64 = 0
    let mut x: i64 = 0
    while x <= M {
        let val: i64 = A_seg(x) + A_seg(M - x)
        if val > best {
            best = val
            cnt = 1
        } else {
            if val == best {
                cnt = cnt + 1
            }
        }
        x = x + 1
    }
    let mut mx: i64 = best
    if edge > mx { mx = edge }
    let mut ans: i64 = 0
    if edge == mx { ans = ans + 2 }
    if best == mx { ans = ans + cnt }
    return ans
}

function mod_norm(x: i128) -> i64 {
    let mut r: i64 = (x % (MOD as i128)) as i64
    if r < 0 { r = r + MOD }
    return r
}

function prefix_sum_11_block(half: i64, length0: i64) -> i64 {
    if length0 <= 0 { return 0 }
    let k: i32 = bit_length(half) - 1
    if k < 3 {
        let mut s: i64 = 0
        let start: i64 = 3 * half
        let mut n: i64 = 0
        while n < length0 {
            s = s + brute_f(start + n)
            n = n + 1
        }
        return s % MOD
    }
    let m: i64 = half >> 1
    let mut length: i64 = length0
    let mut s: i128 = 0
    let mut j: i64 = 0

    s = s + 4
    length = length - 1
    if length == 0 { return mod_norm(s) }

    let mut take: i64 = m
    if length < take { take = length }
    s = s + (take as i128) * ((take + 1) as i128)
    length = length - take
    j = j + take
    if length == 0 { return mod_norm(s) }

    if j == m {
        s = s + (3 * m + 3) as i128
        length = length - 1
        j = j + 1
        if length == 0 { return mod_norm(s) }
    }

    let a1: i64 = m + 2
    let cnt: i64 = length
    s = s + (cnt as i128) * ((2 * a1 - (cnt - 1)) as i128) / 2
    return mod_norm(s)
}

function memo_get(N: i64, out: ptr<i64>) -> bool {
    let mut slot: i64 = (N % MEMO_CAP + MEMO_CAP) % MEMO_CAP
    while G_memo_u[slot] != 0 {
        if G_memo_k[slot] == N {
            out[0] = G_memo_v[slot]
            return true
        }
        slot = slot + 1
        if slot == MEMO_CAP { slot = 0 }
    }
    out[0] = slot
    return false
}

function memo_put(N: i64, slot: i64, val: i64) -> void {
    G_memo_u[slot] = 1
    G_memo_k[slot] = N
    G_memo_v[slot] = val
}

function sum_upto(N: i64) -> i64 {
    if N <= 0 { return 0 }
    if N <= BASE { return G_pref[N] % MOD }

    let slot_or_val: ptr<i64> = calloc(1, 8)
    if slot_or_val == null { return 0 }
    if memo_get(N, slot_or_val) {
        let v: i64 = slot_or_val[0]
        free(slot_or_val)
        return v
    }
    let slot: i64 = slot_or_val[0]
    free(slot_or_val)

    let pow2: i64 = (1 as i64) << (bit_length(N) - 1)
    let half: i64 = pow2 >> 1
    let split: i64 = pow2 + half

    let mut res: i64 = sum_upto(pow2 - 1)

    if N < split {
        let u_max: i64 = N - pow2
        let mut mapped_sum: i64 = sum_upto(half + u_max) - sum_upto(half - 1)
        mapped_sum = mapped_sum % MOD
        if mapped_sum < 0 { mapped_sum = mapped_sum + MOD }

        let k: i32 = bit_length(half) - 1
        if k >= 4 {
            let u0: i64 = half - (half >> 2) + 1
            if u_max >= u0 {
                let a: i64 = u0
                let b: i64 = u_max
                let cnt: i64 = b - a + 1
                let corr: i128 = (cnt as i128) * (half as i128) - ((a + b) as i128) * (cnt as i128) / 2
                mapped_sum = mod_norm((mapped_sum as i128) + corr)
            }
        }
        res = (res + mapped_sum) % MOD
        memo_put(N, slot, res)
        return res
    }

    let mut sum_small: i64 = sum_upto(pow2 - 1) - sum_upto(half - 1)
    sum_small = sum_small % MOD
    if sum_small < 0 { sum_small = sum_small + MOD }

    let k2: i32 = bit_length(half) - 1
    let mut sum10: i64 = 0
    if k2 >= 4 {
        let tail_len: i64 = (half >> 2) - 1
        let corr_full: i128 = (tail_len as i128) * ((tail_len + 1) as i128) / 2
        sum10 = mod_norm((sum_small as i128) + corr_full)
    } else {
        let mut n: i64 = pow2
        while n < split {
            sum10 = sum10 + brute_f(n)
            n = n + 1
        }
        sum10 = sum10 % MOD
    }
    res = (res + sum10) % MOD

    let len11: i64 = N - split + 1
    res = (res + prefix_sum_11_block(half, len11)) % MOD
    memo_put(N, slot, res)
    return res
}

function main() -> i32 {
    G_fbase = calloc(BASE + 1, 8)
    G_pref = calloc(BASE + 1, 8)
    G_memo_k = calloc(MEMO_CAP, 8)
    G_memo_v = calloc(MEMO_CAP, 8)
    G_memo_u = calloc(MEMO_CAP, 1)
    if G_fbase == null || G_pref == null || G_memo_k == null || G_memo_v == null || G_memo_u == null {
        return 1
    }

    let mut n: i64 = 1
    while n <= BASE {
        G_fbase[n] = brute_f(n)
        G_pref[n] = G_pref[n - 1] + G_fbase[n]
        n = n + 1
    }

    let LIMIT: i64 = 1000000000000
    let ans: i64 = sum_upto(LIMIT) % MOD
    printf("%lld\n", ans)
    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; }

int32_t bit_length_i64(int64_t n0);
int64_t A_seg_i64(int64_t n);
int64_t brute_f_i64(int64_t N);
int64_t mod_norm_i128(__int128 x);
int64_t prefix_sum_11_block_i64_i64(int64_t half, int64_t length0);
bool memo_get_i64_ptr_i64(int64_t N, int64_t* out);
void memo_put_i64_i64_i64(int64_t N, int64_t slot, int64_t val);
int64_t sum_upto_i64(int64_t N);
int32_t main(void);

static const int64_t MOD = 100000000;
static const int64_t BASE = 64;
static const int64_t MEMO_CAP = 200003;

/* Module statics */
static int64_t* G_fbase = NULL;
static int64_t* G_pref = NULL;
static int64_t* G_memo_k = NULL;
static int64_t* G_memo_v = NULL;
static int8_t* G_memo_u = NULL;



int32_t bit_length_i64(int64_t n0) {
    int64_t n = n0;
    int32_t b = 0;
    while (n > 0) {
        b = (b + 1);
        n = FLOW_CHECKED_DIV((n), (2));
    }
    if (b == 0) {
        return 1;
    }
    return b;
}

int64_t A_seg_i64(int64_t n) {
    if (n <= 0) {
        return 0;
    }
    int64_t t = (n + 1);
    int64_t p = FLOW_CHECKED_SHL((((int64_t)(1))), ((bit_length_i64(t) - 1)));
    int64_t a = FLOW_CHECKED_SHR((p), (1));
    int64_t b = (t - p);
    if (a > b) {
        return a;
    }
    return b;
}

int64_t brute_f_i64(int64_t N) {
    if (N == 1) {
        return 1;
    }
    if (N == 2) {
        return 2;
    }
    int64_t edge = A_seg_i64((N - 2));
    int64_t M = (N - 3);
    int64_t best = (-1);
    int64_t cnt = 0;
    int64_t x = 0;
    while (x <= M) {
        int64_t val = (A_seg_i64(x) + A_seg_i64((M - x)));
        if (val > best) {
            best = val;
            cnt = 1;
        } else {
            if (val == best) {
                cnt = (cnt + 1);
            }
        }
        x = (x + 1);
    }
    int64_t mx = best;
    if (edge > mx) {
        mx = edge;
    }
    int64_t ans = 0;
    if (edge == mx) {
        ans = (ans + 2);
    }
    if (best == mx) {
        ans = (ans + cnt);
    }
    return ans;
}

int64_t mod_norm_i128(__int128 x) {
    int64_t r = ((int64_t)(FLOW_CHECKED_MOD((x), (((__int128)(MOD))))));
    if (r < 0) {
        r = (r + MOD);
    }
    return r;
}

int64_t prefix_sum_11_block_i64_i64(int64_t half, int64_t length0) {
    if (length0 <= 0) {
        return 0;
    }
    int32_t k = (bit_length_i64(half) - 1);
    if (k < 3) {
        int64_t s = 0;
        int64_t start = (3 * half);
        int64_t n = 0;
        while (n < length0) {
            s = (s + brute_f_i64((start + n)));
            n = (n + 1);
        }
        return FLOW_CHECKED_MOD((s), (MOD));
    }
    int64_t m = FLOW_CHECKED_SHR((half), (1));
    int64_t length = length0;
    __int128 s = 0;
    int64_t j = 0;
    s = (s + 4);
    length = (length - 1);
    if (length == 0) {
        return mod_norm_i128(s);
    }
    int64_t take = m;
    if (length < take) {
        take = length;
    }
    s = (s + (((__int128)(take)) * ((__int128)((take + 1)))));
    length = (length - take);
    j = (j + take);
    if (length == 0) {
        return mod_norm_i128(s);
    }
    if (j == m) {
        s = (s + ((__int128)(((3 * m) + 3))));
        length = (length - 1);
        j = (j + 1);
        if (length == 0) {
            return mod_norm_i128(s);
        }
    }
    int64_t a1 = (m + 2);
    int64_t cnt = length;
    s = (s + FLOW_CHECKED_DIV(((((__int128)(cnt)) * ((__int128)(((2 * a1) - (cnt - 1)))))), (2)));
    return mod_norm_i128(s);
}

bool memo_get_i64_ptr_i64(int64_t N, int64_t* out) {
    int64_t slot = FLOW_CHECKED_MOD(((FLOW_CHECKED_MOD((N), (MEMO_CAP)) + MEMO_CAP)), (MEMO_CAP));
    while (G_memo_u[slot] != 0) {
        if (G_memo_k[slot] == N) {
            out[0] = G_memo_v[slot];
            return 1;
        }
        slot = (slot + 1);
        if (slot == MEMO_CAP) {
            slot = 0;
        }
    }
    out[0] = slot;
    return 0;
}

void memo_put_i64_i64_i64(int64_t N, int64_t slot, int64_t val) {
    G_memo_u[slot] = 1;
    G_memo_k[slot] = N;
    G_memo_v[slot] = val;
}

int64_t sum_upto_i64(int64_t N) {
    if (N <= 0) {
        return 0;
    }
    if (N <= BASE) {
        return FLOW_CHECKED_MOD((G_pref[N]), (MOD));
    }
    int64_t* slot_or_val = (int64_t*)(calloc(1, 8));
    if (slot_or_val == NULL) {
        return 0;
    }
    if (memo_get_i64_ptr_i64(N, slot_or_val)) {
        int64_t v = slot_or_val[0];
        free(slot_or_val);
        return v;
    }
    int64_t slot = slot_or_val[0];
    free(slot_or_val);
    int64_t pow2 = FLOW_CHECKED_SHL((((int64_t)(1))), ((bit_length_i64(N) - 1)));
    int64_t half = FLOW_CHECKED_SHR((pow2), (1));
    int64_t split = (pow2 + half);
    int64_t res = sum_upto_i64((pow2 - 1));
    if (N < split) {
        int64_t u_max = (N - pow2);
        int64_t mapped_sum = (sum_upto_i64((half + u_max)) - sum_upto_i64((half - 1)));
        mapped_sum = FLOW_CHECKED_MOD((mapped_sum), (MOD));
        if (mapped_sum < 0) {
            mapped_sum = (mapped_sum + MOD);
        }
        int32_t k = (bit_length_i64(half) - 1);
        if (k >= 4) {
            int64_t u0 = ((half - FLOW_CHECKED_SHR((half), (2))) + 1);
            if (u_max >= u0) {
                int64_t a = u0;
                int64_t b = u_max;
                int64_t cnt = ((b - a) + 1);
                __int128 corr = ((((__int128)(cnt)) * ((__int128)(half))) - FLOW_CHECKED_DIV(((((__int128)((a + b))) * ((__int128)(cnt)))), (2)));
                mapped_sum = mod_norm_i128((((__int128)(mapped_sum)) + corr));
            }
        }
        res = FLOW_CHECKED_MOD(((res + mapped_sum)), (MOD));
        memo_put_i64_i64_i64(N, slot, res);
        return res;
    }
    int64_t sum_small = (sum_upto_i64((pow2 - 1)) - sum_upto_i64((half - 1)));
    sum_small = FLOW_CHECKED_MOD((sum_small), (MOD));
    if (sum_small < 0) {
        sum_small = (sum_small + MOD);
    }
    int32_t k2 = (bit_length_i64(half) - 1);
    int64_t sum10 = 0;
    if (k2 >= 4) {
        int64_t tail_len = (FLOW_CHECKED_SHR((half), (2)) - 1);
        __int128 corr_full = FLOW_CHECKED_DIV(((((__int128)(tail_len)) * ((__int128)((tail_len + 1))))), (2));
        sum10 = mod_norm_i128((((__int128)(sum_small)) + corr_full));
    } else {
        int64_t n = pow2;
        while (n < split) {
            sum10 = (sum10 + brute_f_i64(n));
            n = (n + 1);
        }
        sum10 = FLOW_CHECKED_MOD((sum10), (MOD));
    }
    res = FLOW_CHECKED_MOD(((res + sum10)), (MOD));
    int64_t len11 = ((N - split) + 1);
    res = FLOW_CHECKED_MOD(((res + prefix_sum_11_block_i64_i64(half, len11))), (MOD));
    memo_put_i64_i64_i64(N, slot, res);
    return res;
}

int32_t main(void) {
    G_fbase = calloc((BASE + 1), 8);
    G_pref = calloc((BASE + 1), 8);
    G_memo_k = calloc(MEMO_CAP, 8);
    G_memo_v = calloc(MEMO_CAP, 8);
    G_memo_u = calloc(MEMO_CAP, 1);
    if (((((G_fbase == NULL || G_pref == NULL) || G_memo_k == NULL) || G_memo_v == NULL) || G_memo_u == NULL)) {
        return 1;
    }
    int64_t n = 1;
    while (n <= BASE) {
        G_fbase[n] = brute_f_i64(n);
        G_pref[n] = (G_pref[(n - 1)] + G_fbase[n]);
        n = (n + 1);
    }
    int64_t LIMIT = 1000000000000;
    int64_t ans = FLOW_CHECKED_MOD((sum_upto_i64(LIMIT)), (MOD));
    printf("%lld\n", ans);
    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) -> ()
  // Constant: MOD
  llvm.mlir.global internal constant @MOD(100000000 : i64) : i64
  // Constant: BASE
  llvm.mlir.global internal constant @BASE(64 : i64) : i64
  // Constant: MEMO_CAP
  llvm.mlir.global internal constant @MEMO_CAP(200003 : i64) : i64
  // Module static: G_fbase
  llvm.mlir.global internal @G_fbase() {addr_space = 0 : i32} : !llvm.ptr {
    %0 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
    llvm.return %0 : !llvm.ptr
  }
  // Module static: G_pref
  llvm.mlir.global internal @G_pref() {addr_space = 0 : i32} : !llvm.ptr {
    %1 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
    llvm.return %1 : !llvm.ptr
  }
  // Module static: G_memo_k
  llvm.mlir.global internal @G_memo_k() {addr_space = 0 : i32} : !llvm.ptr {
    %2 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
    llvm.return %2 : !llvm.ptr
  }
  // Module static: G_memo_v
  llvm.mlir.global internal @G_memo_v() {addr_space = 0 : i32} : !llvm.ptr {
    %3 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
    llvm.return %3 : !llvm.ptr
  }
  // Module static: G_memo_u
  llvm.mlir.global internal @G_memo_u() {addr_space = 0 : i32} : !llvm.ptr {
    %4 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
    llvm.return %4 : !llvm.ptr
  }
  func.func @bit_length(%arg0: i64) -> i32 {
    %5 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %6 = llvm.alloca %5 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %arg0, %6 : i64, !llvm.ptr
    %7 = arith.constant 0 : i32
    %8 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %9 = llvm.alloca %8 x i32 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %7, %9 : i32, !llvm.ptr
    cf.br ^bb0
    ^bb0:
    %10 = llvm.load %6 : !llvm.ptr -> i64
    %11 = arith.constant 0 : i32
    %13 = arith.extsi %11 : i32 to i64
    %12 = arith.cmpi sgt, %10, %13 : i64
    cf.cond_br %12, ^bb1, ^bb2
    ^bb1:
      %14 = llvm.load %9 : !llvm.ptr -> i32
      %15 = arith.constant 1 : i32
      %16 = arith.addi %14, %15 : i32
      llvm.store %16, %9 : i32, !llvm.ptr
      %17 = llvm.load %6 : !llvm.ptr -> i64
      %18 = arith.constant 2 : i32
      %20 = arith.extsi %18 : i32 to i64
      %19 = arith.divsi %17, %20 : i64
      llvm.store %19, %6 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb0
    ^bb2:
    %21 = llvm.load %9 : !llvm.ptr -> i32
    %22 = arith.constant 0 : i32
    %23 = arith.cmpi eq, %21, %22 : i32
    cf.cond_br %23, ^bb3, ^bb4
    ^bb3:
      %24 = arith.constant 1 : i32
      func.return %24 : i32
    ^bb4:
      cf.br ^bb5
    ^bb5:
    %25 = llvm.load %9 : !llvm.ptr -> i32
    func.return %25 : i32
  }
  func.func @A_seg(%arg0: i64) -> i64 {
    %26 = arith.constant 0 : i32
    %28 = arith.extsi %26 : i32 to i64
    %27 = arith.cmpi sle, %arg0, %28 : i64
    cf.cond_br %27, ^bb6, ^bb7
    ^bb6:
      %29 = arith.constant 0 : i32
      %30 = arith.extsi %29 : i32 to i64
      func.return %30 : i64
    ^bb7:
      cf.br ^bb8
    ^bb8:
    %31 = arith.constant 1 : i32
    %33 = arith.extsi %31 : i32 to i64
    %32 = arith.addi %arg0, %33 : i64
    %34 = arith.constant 1 : i32
    %35 = arith.extsi %34 : i32 to i64
    %36 = func.call @bit_length(%32) : (i64) -> i32
    %37 = arith.constant 1 : i32
    %38 = arith.subi %36, %37 : i32
    %40 = arith.extsi %38 : i32 to i64
    %39 = arith.shli %35, %40 : i64
    %41 = arith.constant 1 : i32
    %43 = arith.extsi %41 : i32 to i64
    %42 = arith.shrsi %39, %43 : i64
    %44 = arith.subi %32, %39 : i64
    %45 = arith.cmpi sgt, %42, %44 : i64
    cf.cond_br %45, ^bb9, ^bb10
    ^bb9:
      func.return %42 : i64
    ^bb10:
      cf.br ^bb11
    ^bb11:
    func.return %44 : i64
  }
  func.func @brute_f(%arg0: i64) -> i64 {
    %46 = arith.constant 1 : i32
    %48 = arith.extsi %46 : i32 to i64
    %47 = arith.cmpi eq, %arg0, %48 : i64
    cf.cond_br %47, ^bb12, ^bb13
    ^bb12:
      %49 = arith.constant 1 : i32
      %50 = arith.extsi %49 : i32 to i64
      func.return %50 : i64
    ^bb13:
      cf.br ^bb14
    ^bb14:
    %51 = arith.constant 2 : i32
    %53 = arith.extsi %51 : i32 to i64
    %52 = arith.cmpi eq, %arg0, %53 : i64
    cf.cond_br %52, ^bb15, ^bb16
    ^bb15:
      %54 = arith.constant 2 : i32
      %55 = arith.extsi %54 : i32 to i64
      func.return %55 : i64
    ^bb16:
      cf.br ^bb17
    ^bb17:
    %57 = arith.constant 2 : i32
    %59 = arith.extsi %57 : i32 to i64
    %58 = arith.subi %arg0, %59 : i64
    %56 = func.call @A_seg(%58) : (i64) -> i64
    %60 = arith.constant 3 : i32
    %62 = arith.extsi %60 : i32 to i64
    %61 = arith.subi %arg0, %62 : i64
    %63 = arith.constant 1 : i32
    %65 = arith.constant 0 : i32
    %64 = arith.subi %65, %63 : i32
    %66 = arith.extsi %64 : i32 to i64
    %67 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %68 = llvm.alloca %67 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %66, %68 : i64, !llvm.ptr
    %69 = arith.constant 0 : i32
    %70 = arith.extsi %69 : i32 to i64
    %71 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %72 = llvm.alloca %71 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %70, %72 : i64, !llvm.ptr
    %73 = arith.constant 0 : i32
    %74 = arith.extsi %73 : i32 to i64
    %75 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %76 = llvm.alloca %75 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %74, %76 : i64, !llvm.ptr
    cf.br ^bb18
    ^bb18:
    %77 = llvm.load %76 : !llvm.ptr -> i64
    %78 = arith.cmpi sle, %77, %61 : i64
    cf.cond_br %78, ^bb19, ^bb20
    ^bb19:
      %80 = llvm.load %76 : !llvm.ptr -> i64
      %79 = func.call @A_seg(%80) : (i64) -> i64
      %82 = llvm.load %76 : !llvm.ptr -> i64
      %83 = arith.subi %61, %82 : i64
      %81 = func.call @A_seg(%83) : (i64) -> i64
      %84 = arith.addi %79, %81 : i64
      %85 = llvm.load %68 : !llvm.ptr -> i64
      %86 = arith.cmpi sgt, %84, %85 : i64
      cf.cond_br %86, ^bb21, ^bb22
      ^bb21:
        llvm.store %84, %68 : i64, !llvm.ptr
        %87 = arith.constant 1 : i32
        %88 = arith.extsi %87 : i32 to i64
        llvm.store %88, %72 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb23
      ^bb22:
        %89 = llvm.load %68 : !llvm.ptr -> i64
        %90 = arith.cmpi eq, %84, %89 : i64
        cf.cond_br %90, ^bb24, ^bb25
        ^bb24:
          %91 = llvm.load %72 : !llvm.ptr -> i64
          %92 = arith.constant 1 : i32
          %94 = arith.extsi %92 : i32 to i64
          %93 = arith.addi %91, %94 : i64
          llvm.store %93, %72 : i64, !llvm.ptr
          cf.br ^bb26
        ^bb25:
          cf.br ^bb26
        ^bb26:
        cf.br ^bb23
      ^bb23:
      %95 = llvm.load %76 : !llvm.ptr -> i64
      %96 = arith.constant 1 : i32
      %98 = arith.extsi %96 : i32 to i64
      %97 = arith.addi %95, %98 : i64
      llvm.store %97, %76 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb18
    ^bb20:
    %99 = llvm.load %68 : !llvm.ptr -> i64
    %100 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %101 = llvm.alloca %100 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %99, %101 : i64, !llvm.ptr
    %102 = llvm.load %101 : !llvm.ptr -> i64
    %103 = arith.cmpi sgt, %56, %102 : i64
    cf.cond_br %103, ^bb27, ^bb28
    ^bb27:
      llvm.store %56, %101 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb29
    ^bb28:
      cf.br ^bb29
    ^bb29:
    %104 = arith.constant 0 : i32
    %105 = arith.extsi %104 : i32 to i64
    %106 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %107 = llvm.alloca %106 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %105, %107 : i64, !llvm.ptr
    %108 = llvm.load %101 : !llvm.ptr -> i64
    %109 = arith.cmpi eq, %56, %108 : i64
    cf.cond_br %109, ^bb30, ^bb31
    ^bb30:
      %110 = llvm.load %107 : !llvm.ptr -> i64
      %111 = arith.constant 2 : i32
      %113 = arith.extsi %111 : i32 to i64
      %112 = arith.addi %110, %113 : i64
      llvm.store %112, %107 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb32
    ^bb31:
      cf.br ^bb32
    ^bb32:
    %114 = llvm.load %68 : !llvm.ptr -> i64
    %115 = llvm.load %101 : !llvm.ptr -> i64
    %116 = arith.cmpi eq, %114, %115 : i64
    cf.cond_br %116, ^bb33, ^bb34
    ^bb33:
      %117 = llvm.load %107 : !llvm.ptr -> i64
      %118 = llvm.load %72 : !llvm.ptr -> i64
      %119 = arith.addi %117, %118 : i64
      llvm.store %119, %107 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb35
    ^bb34:
      cf.br ^bb35
    ^bb35:
    %120 = llvm.load %107 : !llvm.ptr -> i64
    func.return %120 : i64
  }
  func.func @mod_norm(%arg0: i128) -> i64 {
    %121 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %122 = llvm.load %121 : !llvm.ptr -> i64
    %123 = arith.extsi %122 : i64 to i128
    %125 = arith.trunci %arg0 : i128 to i64
    %126 = arith.trunci %123 : i128 to i64
    %124 = arith.remsi %125, %126 : i64
    %127 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %128 = llvm.alloca %127 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %124, %128 : i64, !llvm.ptr
    %129 = llvm.load %128 : !llvm.ptr -> i64
    %130 = arith.constant 0 : i32
    %132 = arith.extsi %130 : i32 to i64
    %131 = arith.cmpi slt, %129, %132 : i64
    cf.cond_br %131, ^bb36, ^bb37
    ^bb36:
      %133 = llvm.load %128 : !llvm.ptr -> i64
      %134 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %135 = llvm.load %134 : !llvm.ptr -> i64
      %136 = arith.addi %133, %135 : i64
      llvm.store %136, %128 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb38
    ^bb37:
      cf.br ^bb38
    ^bb38:
    %137 = llvm.load %128 : !llvm.ptr -> i64
    func.return %137 : i64
  }
  func.func @prefix_sum_11_block(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i64 {
    %138 = arith.constant 0 : i32
    %140 = arith.extsi %138 : i32 to i64
    %139 = arith.cmpi sle, %arg1, %140 : i64
    cf.cond_br %139, ^bb39, ^bb40
    ^bb39:
      %141 = arith.constant 0 : i32
      %142 = arith.extsi %141 : i32 to i64
      func.return %142 : i64
    ^bb40:
      cf.br ^bb41
    ^bb41:
    %143 = func.call @bit_length(%arg0) : (i64) -> i32
    %144 = arith.constant 1 : i32
    %145 = arith.subi %143, %144 : i32
    %146 = arith.constant 3 : i32
    %147 = arith.cmpi slt, %145, %146 : i32
    cf.cond_br %147, ^bb42, ^bb43
    ^bb42:
      %148 = arith.constant 0 : i32
      %149 = arith.extsi %148 : i32 to i64
      %150 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %151 = llvm.alloca %150 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %149, %151 : i64, !llvm.ptr
      %152 = arith.constant 3 : i32
      %154 = arith.extsi %152 : i32 to i64
      %153 = arith.muli %154, %arg0 : i64
      %155 = arith.constant 0 : i32
      %156 = arith.extsi %155 : i32 to i64
      %157 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %158 = llvm.alloca %157 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %156, %158 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb45
      ^bb45:
      %159 = llvm.load %158 : !llvm.ptr -> i64
      %160 = arith.cmpi slt, %159, %arg1 : i64
      cf.cond_br %160, ^bb46, ^bb47
      ^bb46:
        %161 = llvm.load %151 : !llvm.ptr -> i64
        %163 = llvm.load %158 : !llvm.ptr -> i64
        %164 = arith.addi %153, %163 : i64
        %162 = func.call @brute_f(%164) : (i64) -> i64
        %165 = arith.addi %161, %162 : i64
        llvm.store %165, %151 : i64, !llvm.ptr
        %166 = llvm.load %158 : !llvm.ptr -> i64
        %167 = arith.constant 1 : i32
        %169 = arith.extsi %167 : i32 to i64
        %168 = arith.addi %166, %169 : i64
        llvm.store %168, %158 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb45
      ^bb47:
      %170 = llvm.load %151 : !llvm.ptr -> i64
      %171 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %172 = llvm.load %171 : !llvm.ptr -> i64
      %173 = arith.remsi %170, %172 : i64
      func.return %173 : i64
    ^bb43:
      cf.br ^bb44
    ^bb44:
    %174 = arith.constant 1 : i32
    %176 = arith.extsi %174 : i32 to i64
    %175 = arith.shrsi %arg0, %176 : i64
    %177 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %178 = llvm.alloca %177 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %arg1, %178 : i64, !llvm.ptr
    %179 = arith.constant 0 : i32
    %180 = arith.extsi %179 : i32 to i128
    %181 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %182 = llvm.alloca %181 x i128 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %180, %182 : i128, !llvm.ptr
    %183 = arith.constant 0 : i32
    %184 = arith.extsi %183 : i32 to i64
    %185 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %186 = llvm.alloca %185 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %184, %186 : i64, !llvm.ptr
    %187 = llvm.load %182 : !llvm.ptr -> i128
    %188 = arith.constant 4 : i32
    %190 = arith.trunci %187 : i128 to i64
    %191 = arith.extsi %188 : i32 to i64
    %189 = arith.addi %190, %191 : i64
    %192 = arith.extsi %189 : i64 to i128
    llvm.store %192, %182 : i128, !llvm.ptr
    %193 = llvm.load %178 : !llvm.ptr -> i64
    %194 = arith.constant 1 : i32
    %196 = arith.extsi %194 : i32 to i64
    %195 = arith.subi %193, %196 : i64
    llvm.store %195, %178 : i64, !llvm.ptr
    %197 = llvm.load %178 : !llvm.ptr -> i64
    %198 = arith.constant 0 : i32
    %200 = arith.extsi %198 : i32 to i64
    %199 = arith.cmpi eq, %197, %200 : i64
    cf.cond_br %199, ^bb48, ^bb49
    ^bb48:
      %202 = llvm.load %182 : !llvm.ptr -> i128
      %201 = func.call @mod_norm(%202) : (i128) -> i64
      func.return %201 : i64
    ^bb49:
      cf.br ^bb50
    ^bb50:
    %203 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %204 = llvm.alloca %203 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %175, %204 : i64, !llvm.ptr
    %205 = llvm.load %178 : !llvm.ptr -> i64
    %206 = llvm.load %204 : !llvm.ptr -> i64
    %207 = arith.cmpi slt, %205, %206 : i64
    cf.cond_br %207, ^bb51, ^bb52
    ^bb51:
      %208 = llvm.load %178 : !llvm.ptr -> i64
      llvm.store %208, %204 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb53
    ^bb52:
      cf.br ^bb53
    ^bb53:
    %209 = llvm.load %182 : !llvm.ptr -> i128
    %210 = llvm.load %204 : !llvm.ptr -> i64
    %211 = arith.extsi %210 : i64 to i128
    %212 = llvm.load %204 : !llvm.ptr -> i64
    %213 = arith.constant 1 : i32
    %215 = arith.extsi %213 : i32 to i64
    %214 = arith.addi %212, %215 : i64
    %216 = arith.extsi %214 : i64 to i128
    %218 = arith.trunci %211 : i128 to i64
    %219 = arith.trunci %216 : i128 to i64
    %217 = arith.muli %218, %219 : i64
    %221 = arith.trunci %209 : i128 to i64
    %220 = arith.addi %221, %217 : i64
    %222 = arith.extsi %220 : i64 to i128
    llvm.store %222, %182 : i128, !llvm.ptr
    %223 = llvm.load %178 : !llvm.ptr -> i64
    %224 = llvm.load %204 : !llvm.ptr -> i64
    %225 = arith.subi %223, %224 : i64
    llvm.store %225, %178 : i64, !llvm.ptr
    %226 = llvm.load %186 : !llvm.ptr -> i64
    %227 = llvm.load %204 : !llvm.ptr -> i64
    %228 = arith.addi %226, %227 : i64
    llvm.store %228, %186 : i64, !llvm.ptr
    %229 = llvm.load %178 : !llvm.ptr -> i64
    %230 = arith.constant 0 : i32
    %232 = arith.extsi %230 : i32 to i64
    %231 = arith.cmpi eq, %229, %232 : i64
    cf.cond_br %231, ^bb54, ^bb55
    ^bb54:
      %234 = llvm.load %182 : !llvm.ptr -> i128
      %233 = func.call @mod_norm(%234) : (i128) -> i64
      func.return %233 : i64
    ^bb55:
      cf.br ^bb56
    ^bb56:
    %235 = llvm.load %186 : !llvm.ptr -> i64
    %236 = arith.cmpi eq, %235, %175 : i64
    cf.cond_br %236, ^bb57, ^bb58
    ^bb57:
      %237 = llvm.load %182 : !llvm.ptr -> i128
      %238 = arith.constant 3 : i32
      %240 = arith.extsi %238 : i32 to i64
      %239 = arith.muli %240, %175 : i64
      %241 = arith.constant 3 : i32
      %243 = arith.extsi %241 : i32 to i64
      %242 = arith.addi %239, %243 : i64
      %244 = arith.extsi %242 : i64 to i128
      %246 = arith.trunci %237 : i128 to i64
      %247 = arith.trunci %244 : i128 to i64
      %245 = arith.addi %246, %247 : i64
      %248 = arith.extsi %245 : i64 to i128
      llvm.store %248, %182 : i128, !llvm.ptr
      %249 = llvm.load %178 : !llvm.ptr -> i64
      %250 = arith.constant 1 : i32
      %252 = arith.extsi %250 : i32 to i64
      %251 = arith.subi %249, %252 : i64
      llvm.store %251, %178 : i64, !llvm.ptr
      %253 = llvm.load %186 : !llvm.ptr -> i64
      %254 = arith.constant 1 : i32
      %256 = arith.extsi %254 : i32 to i64
      %255 = arith.addi %253, %256 : i64
      llvm.store %255, %186 : i64, !llvm.ptr
      %257 = llvm.load %178 : !llvm.ptr -> i64
      %258 = arith.constant 0 : i32
      %260 = arith.extsi %258 : i32 to i64
      %259 = arith.cmpi eq, %257, %260 : i64
      cf.cond_br %259, ^bb60, ^bb61
      ^bb60:
        %262 = llvm.load %182 : !llvm.ptr -> i128
        %261 = func.call @mod_norm(%262) : (i128) -> i64
        func.return %261 : i64
      ^bb61:
        cf.br ^bb62
      ^bb62:
      cf.br ^bb59
    ^bb58:
      cf.br ^bb59
    ^bb59:
    %263 = arith.constant 2 : i32
    %265 = arith.extsi %263 : i32 to i64
    %264 = arith.addi %175, %265 : i64
    %266 = llvm.load %178 : !llvm.ptr -> i64
    %267 = llvm.load %182 : !llvm.ptr -> i128
    %268 = arith.extsi %266 : i64 to i128
    %269 = arith.constant 2 : i32
    %271 = arith.extsi %269 : i32 to i64
    %270 = arith.muli %271, %264 : i64
    %272 = arith.constant 1 : i32
    %274 = arith.extsi %272 : i32 to i64
    %273 = arith.subi %266, %274 : i64
    %275 = arith.subi %270, %273 : i64
    %276 = arith.extsi %275 : i64 to i128
    %278 = arith.trunci %268 : i128 to i64
    %279 = arith.trunci %276 : i128 to i64
    %277 = arith.muli %278, %279 : i64
    %280 = arith.constant 2 : i32
    %282 = arith.extsi %280 : i32 to i64
    %281 = arith.divsi %277, %282 : i64
    %284 = arith.trunci %267 : i128 to i64
    %283 = arith.addi %284, %281 : i64
    %285 = arith.extsi %283 : i64 to i128
    llvm.store %285, %182 : i128, !llvm.ptr
    %287 = llvm.load %182 : !llvm.ptr -> i128
    %286 = func.call @mod_norm(%287) : (i128) -> i64
    func.return %286 : i64
  }
  func.func @memo_get(%arg0: i64, %arg1: !llvm.ptr) -> i1 {
    %288 = llvm.mlir.addressof @MEMO_CAP : !llvm.ptr
    %289 = llvm.load %288 : !llvm.ptr -> i64
    %290 = arith.remsi %arg0, %289 : i64
    %291 = llvm.mlir.addressof @MEMO_CAP : !llvm.ptr
    %292 = llvm.load %291 : !llvm.ptr -> i64
    %293 = arith.addi %290, %292 : i64
    %294 = llvm.mlir.addressof @MEMO_CAP : !llvm.ptr
    %295 = llvm.load %294 : !llvm.ptr -> i64
    %296 = arith.remsi %293, %295 : i64
    %297 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %298 = llvm.alloca %297 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %296, %298 : i64, !llvm.ptr
    cf.br ^bb63
    ^bb63:
    %300 = llvm.mlir.addressof @G_memo_u : !llvm.ptr
    %301 = llvm.load %300 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
    %302 = llvm.load %298 : !llvm.ptr -> i64
    %303 = llvm.getelementptr %301[%302] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i8
    %299 = llvm.load %303 : !llvm.ptr -> i8
    %304 = arith.constant 0 : i32
    %306 = arith.extsi %299 : i8 to i32
    %305 = arith.cmpi ne, %306, %304 : i32
    cf.cond_br %305, ^bb64, ^bb65
    ^bb64:
      %308 = llvm.mlir.addressof @G_memo_k : !llvm.ptr
      %309 = llvm.load %308 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
      %310 = llvm.load %298 : !llvm.ptr -> i64
      %311 = llvm.getelementptr %309[%310] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      %307 = llvm.load %311 : !llvm.ptr -> i64
      %312 = arith.cmpi eq, %307, %arg0 : i64
      cf.cond_br %312, ^bb66, ^bb67
      ^bb66:
        %314 = llvm.mlir.addressof @G_memo_v : !llvm.ptr
        %315 = llvm.load %314 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
        %316 = llvm.load %298 : !llvm.ptr -> i64
        %317 = llvm.getelementptr %315[%316] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
        %313 = llvm.load %317 : !llvm.ptr -> i64
        %318 = arith.constant 0 : i32
        %319 = arith.extsi %318 : i32 to i64
        %320 = llvm.getelementptr %arg1[%319] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
        llvm.store %313, %320 : i64, !llvm.ptr
        %321 = arith.constant 1 : i1
        func.return %321 : i1
      ^bb67:
        cf.br ^bb68
      ^bb68:
      %322 = llvm.load %298 : !llvm.ptr -> i64
      %323 = arith.constant 1 : i32
      %325 = arith.extsi %323 : i32 to i64
      %324 = arith.addi %322, %325 : i64
      llvm.store %324, %298 : i64, !llvm.ptr
      %326 = llvm.load %298 : !llvm.ptr -> i64
      %327 = llvm.mlir.addressof @MEMO_CAP : !llvm.ptr
      %328 = llvm.load %327 : !llvm.ptr -> i64
      %329 = arith.cmpi eq, %326, %328 : i64
      cf.cond_br %329, ^bb69, ^bb70
      ^bb69:
        %330 = arith.constant 0 : i32
        %331 = arith.extsi %330 : i32 to i64
        llvm.store %331, %298 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb71
      ^bb70:
        cf.br ^bb71
      ^bb71:
      cf.br ^bb63
    ^bb65:
    %332 = llvm.load %298 : !llvm.ptr -> i64
    %333 = arith.constant 0 : i32
    %334 = arith.extsi %333 : i32 to i64
    %335 = llvm.getelementptr %arg1[%334] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
    llvm.store %332, %335 : i64, !llvm.ptr
    %336 = arith.constant 0 : i1
    func.return %336 : i1
  }
  func.func @memo_put(%arg0: i64, %arg1: i64, %arg2: i64) -> () {
    %337 = arith.constant 1 : i32
    %338 = llvm.mlir.addressof @G_memo_u : !llvm.ptr
    %339 = llvm.load %338 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
    %340 = arith.trunci %337 : i32 to i8
    %341 = llvm.getelementptr %339[%arg1] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i8
    llvm.store %340, %341 : i8, !llvm.ptr
    %342 = llvm.mlir.addressof @G_memo_k : !llvm.ptr
    %343 = llvm.load %342 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
    %344 = llvm.getelementptr %343[%arg1] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
    llvm.store %arg0, %344 : i64, !llvm.ptr
    %345 = llvm.mlir.addressof @G_memo_v : !llvm.ptr
    %346 = llvm.load %345 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
    %347 = llvm.getelementptr %346[%arg1] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
    llvm.store %arg2, %347 : i64, !llvm.ptr
    func.return
  }
  func.func @sum_upto(%arg0: i64) -> i64 {
    %348 = arith.constant 0 : i32
    %350 = arith.extsi %348 : i32 to i64
    %349 = arith.cmpi sle, %arg0, %350 : i64
    cf.cond_br %349, ^bb72, ^bb73
    ^bb72:
      %351 = arith.constant 0 : i32
      %352 = arith.extsi %351 : i32 to i64
      func.return %352 : i64
    ^bb73:
      cf.br ^bb74
    ^bb74:
    %353 = llvm.mlir.addressof @BASE : !llvm.ptr
    %354 = llvm.load %353 : !llvm.ptr -> i64
    %355 = arith.cmpi sle, %arg0, %354 : i64
    cf.cond_br %355, ^bb75, ^bb76
    ^bb75:
      %357 = llvm.mlir.addressof @G_pref : !llvm.ptr
      %358 = llvm.load %357 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
      %359 = llvm.getelementptr %358[%arg0] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      %356 = llvm.load %359 : !llvm.ptr -> i64
      %360 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %361 = llvm.load %360 : !llvm.ptr -> i64
      %362 = arith.remsi %356, %361 : i64
      func.return %362 : i64
    ^bb76:
      cf.br ^bb77
    ^bb77:
    %364 = arith.constant 1 : i32
    %365 = arith.constant 8 : i32
    %366 = arith.extsi %364 : i32 to i64
    %367 = arith.extsi %365 : i32 to i64
    %363 = func.call @calloc(%366, %367) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %368 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
    %369 = llvm.icmp "eq" %363, %368 : !llvm.ptr
    cf.cond_br %369, ^bb78, ^bb79
    ^bb78:
      %370 = arith.constant 0 : i32
      %371 = arith.extsi %370 : i32 to i64
      func.return %371 : i64
    ^bb79:
      cf.br ^bb80
    ^bb80:
    %372 = func.call @memo_get(%arg0, %363) : (i64, !llvm.ptr) -> i1
    cf.cond_br %372, ^bb81, ^bb82
    ^bb81:
      %374 = arith.constant 0 : i32
      %375 = arith.extsi %374 : i32 to i64
      %376 = llvm.getelementptr %363[%375] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      %373 = llvm.load %376 : !llvm.ptr -> i64
      func.call @free(%363) : (!llvm.ptr) -> ()
      func.return %373 : i64
    ^bb82:
      cf.br ^bb83
    ^bb83:
    %379 = arith.constant 0 : i32
    %380 = arith.extsi %379 : i32 to i64
    %381 = llvm.getelementptr %363[%380] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
    %378 = llvm.load %381 : !llvm.ptr -> i64
    func.call @free(%363) : (!llvm.ptr) -> ()
    %383 = arith.constant 1 : i32
    %384 = arith.extsi %383 : i32 to i64
    %385 = func.call @bit_length(%arg0) : (i64) -> i32
    %386 = arith.constant 1 : i32
    %387 = arith.subi %385, %386 : i32
    %389 = arith.extsi %387 : i32 to i64
    %388 = arith.shli %384, %389 : i64
    %390 = arith.constant 1 : i32
    %392 = arith.extsi %390 : i32 to i64
    %391 = arith.shrsi %388, %392 : i64
    %393 = arith.addi %388, %391 : i64
    %395 = arith.constant 1 : i32
    %397 = arith.extsi %395 : i32 to i64
    %396 = arith.subi %388, %397 : i64
    %394 = func.call @sum_upto(%396) : (i64) -> i64
    %398 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %399 = llvm.alloca %398 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %394, %399 : i64, !llvm.ptr
    %400 = arith.cmpi slt, %arg0, %393 : i64
    cf.cond_br %400, ^bb84, ^bb85
    ^bb84:
      %401 = arith.subi %arg0, %388 : i64
      %403 = arith.addi %391, %401 : i64
      %402 = func.call @sum_upto(%403) : (i64) -> i64
      %405 = arith.constant 1 : i32
      %407 = arith.extsi %405 : i32 to i64
      %406 = arith.subi %391, %407 : i64
      %404 = func.call @sum_upto(%406) : (i64) -> i64
      %408 = arith.subi %402, %404 : i64
      %409 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %410 = llvm.alloca %409 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %408, %410 : i64, !llvm.ptr
      %411 = llvm.load %410 : !llvm.ptr -> i64
      %412 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %413 = llvm.load %412 : !llvm.ptr -> i64
      %414 = arith.remsi %411, %413 : i64
      llvm.store %414, %410 : i64, !llvm.ptr
      %415 = llvm.load %410 : !llvm.ptr -> i64
      %416 = arith.constant 0 : i32
      %418 = arith.extsi %416 : i32 to i64
      %417 = arith.cmpi slt, %415, %418 : i64
      cf.cond_br %417, ^bb87, ^bb88
      ^bb87:
        %419 = llvm.load %410 : !llvm.ptr -> i64
        %420 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
        %421 = llvm.load %420 : !llvm.ptr -> i64
        %422 = arith.addi %419, %421 : i64
        llvm.store %422, %410 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb89
      ^bb88:
        cf.br ^bb89
      ^bb89:
      %423 = func.call @bit_length(%391) : (i64) -> i32
      %424 = arith.constant 1 : i32
      %425 = arith.subi %423, %424 : i32
      %426 = arith.constant 4 : i32
      %427 = arith.cmpi sge, %425, %426 : i32
      cf.cond_br %427, ^bb90, ^bb91
      ^bb90:
        %428 = arith.constant 2 : i32
        %430 = arith.extsi %428 : i32 to i64
        %429 = arith.shrsi %391, %430 : i64
        %431 = arith.subi %391, %429 : i64
        %432 = arith.constant 1 : i32
        %434 = arith.extsi %432 : i32 to i64
        %433 = arith.addi %431, %434 : i64
        %435 = arith.cmpi sge, %401, %433 : i64
        cf.cond_br %435, ^bb93, ^bb94
        ^bb93:
          %436 = arith.subi %401, %433 : i64
          %437 = arith.constant 1 : i32
          %439 = arith.extsi %437 : i32 to i64
          %438 = arith.addi %436, %439 : i64
          %440 = arith.extsi %438 : i64 to i128
          %441 = arith.extsi %391 : i64 to i128
          %443 = arith.trunci %440 : i128 to i64
          %444 = arith.trunci %441 : i128 to i64
          %442 = arith.muli %443, %444 : i64
          %445 = arith.addi %433, %401 : i64
          %446 = arith.extsi %445 : i64 to i128
          %447 = arith.extsi %438 : i64 to i128
          %449 = arith.trunci %446 : i128 to i64
          %450 = arith.trunci %447 : i128 to i64
          %448 = arith.muli %449, %450 : i64
          %451 = arith.constant 2 : i32
          %453 = arith.extsi %451 : i32 to i64
          %452 = arith.divsi %448, %453 : i64
          %454 = arith.subi %442, %452 : i64
          %455 = arith.extsi %454 : i64 to i128
          %457 = llvm.load %410 : !llvm.ptr -> i64
          %458 = arith.extsi %457 : i64 to i128
          %460 = arith.trunci %458 : i128 to i64
          %461 = arith.trunci %455 : i128 to i64
          %459 = arith.addi %460, %461 : i64
          %462 = arith.extsi %459 : i64 to i128
          %456 = func.call @mod_norm(%462) : (i128) -> i64
          llvm.store %456, %410 : i64, !llvm.ptr
          cf.br ^bb95
        ^bb94:
          cf.br ^bb95
        ^bb95:
        cf.br ^bb92
      ^bb91:
        cf.br ^bb92
      ^bb92:
      %463 = llvm.load %399 : !llvm.ptr -> i64
      %464 = llvm.load %410 : !llvm.ptr -> i64
      %465 = arith.addi %463, %464 : i64
      %466 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %467 = llvm.load %466 : !llvm.ptr -> i64
      %468 = arith.remsi %465, %467 : i64
      llvm.store %468, %399 : i64, !llvm.ptr
      %470 = llvm.load %399 : !llvm.ptr -> i64
      func.call @memo_put(%arg0, %378, %470) : (i64, i64, i64) -> ()
      %471 = llvm.load %399 : !llvm.ptr -> i64
      func.return %471 : i64
    ^bb85:
      cf.br ^bb86
    ^bb86:
    %473 = arith.constant 1 : i32
    %475 = arith.extsi %473 : i32 to i64
    %474 = arith.subi %388, %475 : i64
    %472 = func.call @sum_upto(%474) : (i64) -> i64
    %477 = arith.constant 1 : i32
    %479 = arith.extsi %477 : i32 to i64
    %478 = arith.subi %391, %479 : i64
    %476 = func.call @sum_upto(%478) : (i64) -> i64
    %480 = arith.subi %472, %476 : i64
    %481 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %482 = llvm.alloca %481 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %480, %482 : i64, !llvm.ptr
    %483 = llvm.load %482 : !llvm.ptr -> i64
    %484 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %485 = llvm.load %484 : !llvm.ptr -> i64
    %486 = arith.remsi %483, %485 : i64
    llvm.store %486, %482 : i64, !llvm.ptr
    %487 = llvm.load %482 : !llvm.ptr -> i64
    %488 = arith.constant 0 : i32
    %490 = arith.extsi %488 : i32 to i64
    %489 = arith.cmpi slt, %487, %490 : i64
    cf.cond_br %489, ^bb96, ^bb97
    ^bb96:
      %491 = llvm.load %482 : !llvm.ptr -> i64
      %492 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %493 = llvm.load %492 : !llvm.ptr -> i64
      %494 = arith.addi %491, %493 : i64
      llvm.store %494, %482 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb98
    ^bb97:
      cf.br ^bb98
    ^bb98:
    %495 = func.call @bit_length(%391) : (i64) -> i32
    %496 = arith.constant 1 : i32
    %497 = arith.subi %495, %496 : i32
    %498 = arith.constant 0 : i32
    %499 = arith.extsi %498 : i32 to i64
    %500 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %501 = llvm.alloca %500 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %499, %501 : i64, !llvm.ptr
    %502 = arith.constant 4 : i32
    %503 = arith.cmpi sge, %497, %502 : i32
    cf.cond_br %503, ^bb99, ^bb100
    ^bb99:
      %504 = arith.constant 2 : i32
      %506 = arith.extsi %504 : i32 to i64
      %505 = arith.shrsi %391, %506 : i64
      %507 = arith.constant 1 : i32
      %509 = arith.extsi %507 : i32 to i64
      %508 = arith.subi %505, %509 : i64
      %510 = arith.extsi %508 : i64 to i128
      %511 = arith.constant 1 : i32
      %513 = arith.extsi %511 : i32 to i64
      %512 = arith.addi %508, %513 : i64
      %514 = arith.extsi %512 : i64 to i128
      %516 = arith.trunci %510 : i128 to i64
      %517 = arith.trunci %514 : i128 to i64
      %515 = arith.muli %516, %517 : i64
      %518 = arith.constant 2 : i32
      %520 = arith.extsi %518 : i32 to i64
      %519 = arith.divsi %515, %520 : i64
      %521 = arith.extsi %519 : i64 to i128
      %523 = llvm.load %482 : !llvm.ptr -> i64
      %524 = arith.extsi %523 : i64 to i128
      %526 = arith.trunci %524 : i128 to i64
      %527 = arith.trunci %521 : i128 to i64
      %525 = arith.addi %526, %527 : i64
      %528 = arith.extsi %525 : i64 to i128
      %522 = func.call @mod_norm(%528) : (i128) -> i64
      llvm.store %522, %501 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb101
    ^bb100:
      %529 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %530 = llvm.alloca %529 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %388, %530 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb102
      ^bb102:
      %531 = llvm.load %530 : !llvm.ptr -> i64
      %532 = arith.cmpi slt, %531, %393 : i64
      cf.cond_br %532, ^bb103, ^bb104
      ^bb103:
        %533 = llvm.load %501 : !llvm.ptr -> i64
        %535 = llvm.load %530 : !llvm.ptr -> i64
        %534 = func.call @brute_f(%535) : (i64) -> i64
        %536 = arith.addi %533, %534 : i64
        llvm.store %536, %501 : i64, !llvm.ptr
        %537 = llvm.load %530 : !llvm.ptr -> i64
        %538 = arith.constant 1 : i32
        %540 = arith.extsi %538 : i32 to i64
        %539 = arith.addi %537, %540 : i64
        llvm.store %539, %530 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb102
      ^bb104:
      %541 = llvm.load %501 : !llvm.ptr -> i64
      %542 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %543 = llvm.load %542 : !llvm.ptr -> i64
      %544 = arith.remsi %541, %543 : i64
      llvm.store %544, %501 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb101
    ^bb101:
    %545 = llvm.load %399 : !llvm.ptr -> i64
    %546 = llvm.load %501 : !llvm.ptr -> i64
    %547 = arith.addi %545, %546 : i64
    %548 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %549 = llvm.load %548 : !llvm.ptr -> i64
    %550 = arith.remsi %547, %549 : i64
    llvm.store %550, %399 : i64, !llvm.ptr
    %551 = arith.subi %arg0, %393 : i64
    %552 = arith.constant 1 : i32
    %554 = arith.extsi %552 : i32 to i64
    %553 = arith.addi %551, %554 : i64
    %555 = llvm.load %399 : !llvm.ptr -> i64
    %556 = func.call @prefix_sum_11_block(%391, %553) : (i64, i64) -> i64
    %557 = arith.addi %555, %556 : i64
    %558 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %559 = llvm.load %558 : !llvm.ptr -> i64
    %560 = arith.remsi %557, %559 : i64
    llvm.store %560, %399 : i64, !llvm.ptr
    %562 = llvm.load %399 : !llvm.ptr -> i64
    func.call @memo_put(%arg0, %378, %562) : (i64, i64, i64) -> ()
    %563 = llvm.load %399 : !llvm.ptr -> i64
    func.return %563 : i64
  }
  func.func @main() -> i32 {
    %565 = llvm.mlir.addressof @BASE : !llvm.ptr
    %566 = llvm.load %565 : !llvm.ptr -> i64
    %567 = arith.constant 1 : i32
    %569 = arith.extsi %567 : i32 to i64
    %568 = arith.addi %566, %569 : i64
    %570 = arith.constant 8 : i32
    %571 = arith.extsi %570 : i32 to i64
    %564 = func.call @calloc(%568, %571) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %572 = llvm.mlir.addressof @G_fbase : !llvm.ptr
    llvm.store %564, %572 : !llvm.ptr, !llvm.ptr
    %574 = llvm.mlir.addressof @BASE : !llvm.ptr
    %575 = llvm.load %574 : !llvm.ptr -> i64
    %576 = arith.constant 1 : i32
    %578 = arith.extsi %576 : i32 to i64
    %577 = arith.addi %575, %578 : i64
    %579 = arith.constant 8 : i32
    %580 = arith.extsi %579 : i32 to i64
    %573 = func.call @calloc(%577, %580) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %581 = llvm.mlir.addressof @G_pref : !llvm.ptr
    llvm.store %573, %581 : !llvm.ptr, !llvm.ptr
    %583 = llvm.mlir.addressof @MEMO_CAP : !llvm.ptr
    %584 = llvm.load %583 : !llvm.ptr -> i64
    %585 = arith.constant 8 : i32
    %586 = arith.extsi %585 : i32 to i64
    %582 = func.call @calloc(%584, %586) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %587 = llvm.mlir.addressof @G_memo_k : !llvm.ptr
    llvm.store %582, %587 : !llvm.ptr, !llvm.ptr
    %589 = llvm.mlir.addressof @MEMO_CAP : !llvm.ptr
    %590 = llvm.load %589 : !llvm.ptr -> i64
    %591 = arith.constant 8 : i32
    %592 = arith.extsi %591 : i32 to i64
    %588 = func.call @calloc(%590, %592) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %593 = llvm.mlir.addressof @G_memo_v : !llvm.ptr
    llvm.store %588, %593 : !llvm.ptr, !llvm.ptr
    %595 = llvm.mlir.addressof @MEMO_CAP : !llvm.ptr
    %596 = llvm.load %595 : !llvm.ptr -> i64
    %597 = arith.constant 1 : i32
    %598 = arith.extsi %597 : i32 to i64
    %594 = func.call @calloc(%596, %598) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %599 = llvm.mlir.addressof @G_memo_u : !llvm.ptr
    llvm.store %594, %599 : !llvm.ptr, !llvm.ptr
    %600 = llvm.mlir.addressof @G_fbase : !llvm.ptr
    %601 = llvm.load %600 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
    %602 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
    %603 = llvm.icmp "eq" %601, %602 : !llvm.ptr
    %604 = scf.if %603 -> (i1) {
      %605 = arith.constant true
      scf.yield %605 : i1
    } else {
      %606 = llvm.mlir.addressof @G_pref : !llvm.ptr
      %607 = llvm.load %606 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
      %608 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
      %609 = llvm.icmp "eq" %607, %608 : !llvm.ptr
      scf.yield %609 : i1
    }
    %610 = scf.if %604 -> (i1) {
      %611 = arith.constant true
      scf.yield %611 : i1
    } else {
      %612 = llvm.mlir.addressof @G_memo_k : !llvm.ptr
      %613 = llvm.load %612 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
      %614 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
      %615 = llvm.icmp "eq" %613, %614 : !llvm.ptr
      scf.yield %615 : i1
    }
    %616 = scf.if %610 -> (i1) {
      %617 = arith.constant true
      scf.yield %617 : i1
    } else {
      %618 = llvm.mlir.addressof @G_memo_v : !llvm.ptr
      %619 = llvm.load %618 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
      %620 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
      %621 = llvm.icmp "eq" %619, %620 : !llvm.ptr
      scf.yield %621 : i1
    }
    %622 = scf.if %616 -> (i1) {
      %623 = arith.constant true
      scf.yield %623 : i1
    } else {
      %624 = llvm.mlir.addressof @G_memo_u : !llvm.ptr
      %625 = llvm.load %624 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
      %626 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
      %627 = llvm.icmp "eq" %625, %626 : !llvm.ptr
      scf.yield %627 : i1
    }
    cf.cond_br %622, ^bb105, ^bb106
    ^bb105:
      %628 = arith.constant 1 : i32
      func.return %628 : i32
    ^bb106:
      cf.br ^bb107
    ^bb107:
    %629 = arith.constant 1 : i32
    %630 = arith.extsi %629 : i32 to i64
    %631 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %632 = llvm.alloca %631 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %630, %632 : i64, !llvm.ptr
    cf.br ^bb108
    ^bb108:
    %633 = llvm.load %632 : !llvm.ptr -> i64
    %634 = llvm.mlir.addressof @BASE : !llvm.ptr
    %635 = llvm.load %634 : !llvm.ptr -> i64
    %636 = arith.cmpi sle, %633, %635 : i64
    cf.cond_br %636, ^bb109, ^bb110
    ^bb109:
      %638 = llvm.load %632 : !llvm.ptr -> i64
      %637 = func.call @brute_f(%638) : (i64) -> i64
      %639 = llvm.mlir.addressof @G_fbase : !llvm.ptr
      %640 = llvm.load %639 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
      %641 = llvm.load %632 : !llvm.ptr -> i64
      %642 = llvm.getelementptr %640[%641] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      llvm.store %637, %642 : i64, !llvm.ptr
      %644 = llvm.mlir.addressof @G_pref : !llvm.ptr
      %645 = llvm.load %644 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
      %646 = llvm.load %632 : !llvm.ptr -> i64
      %647 = arith.constant 1 : i32
      %649 = arith.extsi %647 : i32 to i64
      %648 = arith.subi %646, %649 : i64
      %650 = llvm.getelementptr %645[%648] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      %643 = llvm.load %650 : !llvm.ptr -> i64
      %652 = llvm.mlir.addressof @G_fbase : !llvm.ptr
      %653 = llvm.load %652 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
      %654 = llvm.load %632 : !llvm.ptr -> i64
      %655 = llvm.getelementptr %653[%654] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      %651 = llvm.load %655 : !llvm.ptr -> i64
      %656 = arith.addi %643, %651 : i64
      %657 = llvm.mlir.addressof @G_pref : !llvm.ptr
      %658 = llvm.load %657 : !llvm.ptr -> !llvm.ptr
      %659 = llvm.load %632 : !llvm.ptr -> i64
      %660 = llvm.getelementptr %658[%659] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      llvm.store %656, %660 : i64, !llvm.ptr
      %661 = llvm.load %632 : !llvm.ptr -> i64
      %662 = arith.constant 1 : i32
      %664 = arith.extsi %662 : i32 to i64
      %663 = arith.addi %661, %664 : i64
      llvm.store %663, %632 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb108
    ^bb110:
    %665 = arith.constant 995705032704 : i32
    %666 = arith.extsi %665 : i32 to i64
    %667 = func.call @sum_upto(%666) : (i64) -> i64
    %668 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %669 = llvm.load %668 : !llvm.ptr -> i64
    %670 = arith.remsi %667, %669 : i64
    %671 = llvm.mlir.addressof @str_0 : !llvm.ptr
    %672 = llvm.call @printf(%671, %670) vararg(!llvm.func<i32 (ptr, ...)>) : (!llvm.ptr, i64) -> i32
    %673 = arith.constant 0 : i32
    func.return %673 : i32
  }
}