Problem 519

Tricoloured Coin Fountains — T(20000) mod 1e9.

Answer804739330
Output804739330
StatusPASS
Native helperno
Runtime620 ms
Peak memory1472 KB
Time complexityO(n^2) (estimated)
Space complexityO(n) (estimated)

Performance comparison

MetricOur solutionBest known
Time complexityO(n^2)O(n * m)
Space complexityO(n)O(n)
ApproachFlow solutionDynamic programming or generating function
VerdictUnknown

Flow source

# Project Euler 519
# Tricoloured Coin Fountains — T(20000) mod 1e9.

const MOD: i64 = 1000000000
const N: i64 = 20000

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

function isqrt(n: i64) -> i64 {
    if n < 2 { return n }
    let mut x: i64 = n
    let mut y: i64 = (x + 1) / 2
    while y < x {
        x = y
        y = (x + n / x) / 2
    }
    return x
}

function main() -> i32 {
    let max_h: i64 = isqrt(2 * N) + 2
    let buf: i64 = max_h + 3
    let stride: i64 = max_h + 2
    let dp: ptr<i64> = calloc(buf * stride, 8)
    if dp == null { return 1 }

    dp[1 % buf * stride + 1] = 3

    let mut s: i64 = 1
    while s < N {
        let mut maxj: i64 = isqrt(2 * s) + 1
        if maxj > max_h { maxj = max_h }

        let row: i64 = (s % buf) * stride
        let mut running: i64 = 0
        let mut h: i64 = maxj
        while h >= 1 {
            running = (running + dp[row + h]) % MOD
            h = h - 1
        }

        let remaining: i64 = N - s
        if remaining > 0 && running != 0 {
            dp[((s + 1) % buf) * stride + 1] = (dp[((s + 1) % buf) * stride + 1] + 2 * running) % MOD

            if remaining >= 2 {
                dp[((s + 2) % buf) * stride + 2] = (dp[((s + 2) % buf) * stride + 2] + running + dp[row + 1]) % MOD
            }

            let mut maxk: i64 = maxj + 1
            if maxk > max_h { maxk = max_h }
            if maxk > remaining { maxk = remaining }

            let mut k: i64 = 3
            while k <= maxk {
                let mut suff: i64 = 0
                h = maxj
                while h >= k - 1 {
                    suff = (suff + dp[row + h]) % MOD
                    h = h - 1
                }
                dp[((s + k) % buf) * stride + k] = (dp[((s + k) % buf) * stride + k] + suff) % MOD
                k = k + 1
            }
        }

        h = 1
        while h <= maxj {
            dp[row + h] = 0
            h = h + 1
        }

        s = s + 1
    }

    let limit: i64 = isqrt(2 * N)
    let mut ans: i64 = 0
    let mut hh: i64 = 1
    while hh <= limit {
        ans = (ans + dp[(N % buf) * stride + hh]) % MOD
        hh = hh + 1
    }

    printf("%lld\n", ans)
    free(dp)
    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 isqrt_i64(int64_t n);
int32_t main(void);

static const int64_t MOD = 1000000000;
static const int64_t N = 20000;



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;
}

int32_t main(void) {
    int64_t max_h = (isqrt_i64((2 * N)) + 2);
    int64_t buf = (max_h + 3);
    int64_t stride = (max_h + 2);
    int64_t* dp = (int64_t*)(calloc((buf * stride), 8));
    if (dp == NULL) {
        return 1;
    }
    dp[((FLOW_CHECKED_MOD((1), (buf)) * stride) + 1)] = 3;
    int64_t s = 1;
    while (s < N) {
        int64_t maxj = (isqrt_i64((2 * s)) + 1);
        if (maxj > max_h) {
            maxj = max_h;
        }
        int64_t row = (FLOW_CHECKED_MOD((s), (buf)) * stride);
        int64_t running = 0;
        int64_t h = maxj;
        while (h >= 1) {
            running = FLOW_CHECKED_MOD(((running + dp[(row + h)])), (MOD));
            h = (h - 1);
        }
        int64_t remaining = (N - s);
        if ((remaining > 0 && running != 0)) {
            dp[((FLOW_CHECKED_MOD(((s + 1)), (buf)) * stride) + 1)] = FLOW_CHECKED_MOD(((dp[((FLOW_CHECKED_MOD(((s + 1)), (buf)) * stride) + 1)] + (2 * running))), (MOD));
            if (remaining >= 2) {
                dp[((FLOW_CHECKED_MOD(((s + 2)), (buf)) * stride) + 2)] = FLOW_CHECKED_MOD((((dp[((FLOW_CHECKED_MOD(((s + 2)), (buf)) * stride) + 2)] + running) + dp[(row + 1)])), (MOD));
            }
            int64_t maxk = (maxj + 1);
            if (maxk > max_h) {
                maxk = max_h;
            }
            if (maxk > remaining) {
                maxk = remaining;
            }
            int64_t k = 3;
            while (k <= maxk) {
                int64_t suff = 0;
                h = maxj;
                while (h >= (k - 1)) {
                    suff = FLOW_CHECKED_MOD(((suff + dp[(row + h)])), (MOD));
                    h = (h - 1);
                }
                dp[((FLOW_CHECKED_MOD(((s + k)), (buf)) * stride) + k)] = FLOW_CHECKED_MOD(((dp[((FLOW_CHECKED_MOD(((s + k)), (buf)) * stride) + k)] + suff)), (MOD));
                k = (k + 1);
            }
        }
        h = 1;
        while (h <= maxj) {
            dp[(row + h)] = 0;
            h = (h + 1);
        }
        s = (s + 1);
    }
    int64_t limit = isqrt_i64((2 * N));
    int64_t ans = 0;
    int64_t hh = 1;
    while (hh <= limit) {
        ans = FLOW_CHECKED_MOD(((ans + dp[((FLOW_CHECKED_MOD((N), (buf)) * stride) + hh)])), (MOD));
        hh = (hh + 1);
    }
    printf("%lld\n", ans);
    free(dp);
    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>
  // Constant: MOD
  llvm.mlir.global internal constant @MOD(1000000000 : i64) : i64
  // Constant: N
  llvm.mlir.global internal constant @N(20000 : i64) : i64
  func.func private @calloc(i64, i64) -> !llvm.ptr
  func.func private @free(!llvm.ptr) -> ()
  func.func @isqrt(%arg0: i64) -> i64 {
    %0 = arith.constant 2 : i32
    %2 = arith.extsi %0 : i32 to i64
    %1 = arith.cmpi slt, %arg0, %2 : i64
    cf.cond_br %1, ^bb0, ^bb1
    ^bb0:
      func.return %arg0 : i64
    ^bb1:
      cf.br ^bb2
    ^bb2:
    %3 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %4 = llvm.alloca %3 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %arg0, %4 : i64, !llvm.ptr
    %5 = llvm.load %4 : !llvm.ptr -> i64
    %6 = arith.constant 1 : i32
    %8 = arith.extsi %6 : i32 to i64
    %7 = arith.addi %5, %8 : i64
    %9 = arith.constant 2 : i32
    %11 = arith.extsi %9 : i32 to i64
    %10 = arith.divsi %7, %11 : i64
    %12 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %13 = llvm.alloca %12 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %10, %13 : i64, !llvm.ptr
    cf.br ^bb3
    ^bb3:
    %14 = llvm.load %13 : !llvm.ptr -> i64
    %15 = llvm.load %4 : !llvm.ptr -> i64
    %16 = arith.cmpi slt, %14, %15 : i64
    cf.cond_br %16, ^bb4, ^bb5
    ^bb4:
      %17 = llvm.load %13 : !llvm.ptr -> i64
      llvm.store %17, %4 : i64, !llvm.ptr
      %18 = llvm.load %4 : !llvm.ptr -> i64
      %19 = llvm.load %4 : !llvm.ptr -> i64
      %20 = arith.divsi %arg0, %19 : i64
      %21 = arith.addi %18, %20 : i64
      %22 = arith.constant 2 : i32
      %24 = arith.extsi %22 : i32 to i64
      %23 = arith.divsi %21, %24 : i64
      llvm.store %23, %13 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb3
    ^bb5:
    %25 = llvm.load %4 : !llvm.ptr -> i64
    func.return %25 : i64
  }
  func.func @main() -> i32 {
    %27 = arith.constant 2 : i32
    %28 = llvm.mlir.addressof @N : !llvm.ptr
    %29 = llvm.load %28 : !llvm.ptr -> i64
    %31 = arith.extsi %27 : i32 to i64
    %30 = arith.muli %31, %29 : i64
    %26 = func.call @isqrt(%30) : (i64) -> i64
    %32 = arith.constant 2 : i32
    %34 = arith.extsi %32 : i32 to i64
    %33 = arith.addi %26, %34 : i64
    %35 = arith.constant 3 : i32
    %37 = arith.extsi %35 : i32 to i64
    %36 = arith.addi %33, %37 : i64
    %38 = arith.constant 2 : i32
    %40 = arith.extsi %38 : i32 to i64
    %39 = arith.addi %33, %40 : i64
    %42 = arith.muli %36, %39 : i64
    %43 = arith.constant 8 : i32
    %44 = arith.extsi %43 : i32 to i64
    %41 = func.call @calloc(%42, %44) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %45 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
    %46 = llvm.icmp "eq" %41, %45 : !llvm.ptr
    cf.cond_br %46, ^bb6, ^bb7
    ^bb6:
      %47 = arith.constant 1 : i32
      func.return %47 : i32
    ^bb7:
      cf.br ^bb8
    ^bb8:
    %48 = arith.constant 3 : i32
    %49 = arith.constant 1 : i32
    %51 = arith.extsi %49 : i32 to i64
    %50 = arith.remsi %51, %36 : i64
    %52 = arith.muli %50, %39 : i64
    %53 = arith.constant 1 : i32
    %55 = arith.extsi %53 : i32 to i64
    %54 = arith.addi %52, %55 : i64
    %56 = arith.extsi %48 : i32 to i64
    %57 = llvm.getelementptr %41[%54] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
    llvm.store %56, %57 : i64, !llvm.ptr
    %58 = arith.constant 1 : 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 ^bb9
    ^bb9:
    %62 = llvm.load %61 : !llvm.ptr -> i64
    %63 = llvm.mlir.addressof @N : !llvm.ptr
    %64 = llvm.load %63 : !llvm.ptr -> i64
    %65 = arith.cmpi slt, %62, %64 : i64
    cf.cond_br %65, ^bb10, ^bb11
    ^bb10:
      %67 = arith.constant 2 : i32
      %68 = llvm.load %61 : !llvm.ptr -> i64
      %70 = arith.extsi %67 : i32 to i64
      %69 = arith.muli %70, %68 : i64
      %66 = func.call @isqrt(%69) : (i64) -> i64
      %71 = arith.constant 1 : i32
      %73 = arith.extsi %71 : i32 to i64
      %72 = arith.addi %66, %73 : i64
      %74 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %75 = llvm.alloca %74 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %72, %75 : i64, !llvm.ptr
      %76 = llvm.load %75 : !llvm.ptr -> i64
      %77 = arith.cmpi sgt, %76, %33 : i64
      cf.cond_br %77, ^bb12, ^bb13
      ^bb12:
        llvm.store %33, %75 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb14
      ^bb13:
        cf.br ^bb14
      ^bb14:
      %78 = llvm.load %61 : !llvm.ptr -> i64
      %79 = arith.remsi %78, %36 : i64
      %80 = arith.muli %79, %39 : i64
      %81 = arith.constant 0 : i32
      %82 = arith.extsi %81 : i32 to i64
      %83 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %84 = llvm.alloca %83 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %82, %84 : i64, !llvm.ptr
      %85 = llvm.load %75 : !llvm.ptr -> i64
      %86 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %87 = llvm.alloca %86 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %85, %87 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb15
      ^bb15:
      %88 = llvm.load %87 : !llvm.ptr -> i64
      %89 = arith.constant 1 : i32
      %91 = arith.extsi %89 : i32 to i64
      %90 = arith.cmpi sge, %88, %91 : i64
      cf.cond_br %90, ^bb16, ^bb17
      ^bb16:
        %92 = llvm.load %84 : !llvm.ptr -> i64
        %94 = llvm.load %87 : !llvm.ptr -> i64
        %95 = arith.addi %80, %94 : i64
        %96 = llvm.getelementptr %41[%95] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
        %93 = llvm.load %96 : !llvm.ptr -> i64
        %97 = arith.addi %92, %93 : i64
        %98 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
        %99 = llvm.load %98 : !llvm.ptr -> i64
        %100 = arith.remsi %97, %99 : i64
        llvm.store %100, %84 : i64, !llvm.ptr
        %101 = llvm.load %87 : !llvm.ptr -> i64
        %102 = arith.constant 1 : i32
        %104 = arith.extsi %102 : i32 to i64
        %103 = arith.subi %101, %104 : i64
        llvm.store %103, %87 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb15
      ^bb17:
      %105 = llvm.mlir.addressof @N : !llvm.ptr
      %106 = llvm.load %105 : !llvm.ptr -> i64
      %107 = llvm.load %61 : !llvm.ptr -> i64
      %108 = arith.subi %106, %107 : i64
      %109 = arith.constant 0 : i32
      %111 = arith.extsi %109 : i32 to i64
      %110 = arith.cmpi sgt, %108, %111 : i64
      %112 = scf.if %110 -> (i1) {
        %113 = llvm.load %84 : !llvm.ptr -> i64
        %114 = arith.constant 0 : i32
        %116 = arith.extsi %114 : i32 to i64
        %115 = arith.cmpi ne, %113, %116 : i64
        scf.yield %115 : i1
      } else {
        %117 = arith.constant false
        scf.yield %117 : i1
      }
      cf.cond_br %112, ^bb18, ^bb19
      ^bb18:
        %119 = llvm.load %61 : !llvm.ptr -> i64
        %120 = arith.constant 1 : i32
        %122 = arith.extsi %120 : i32 to i64
        %121 = arith.addi %119, %122 : i64
        %123 = arith.remsi %121, %36 : i64
        %124 = arith.muli %123, %39 : i64
        %125 = arith.constant 1 : i32
        %127 = arith.extsi %125 : i32 to i64
        %126 = arith.addi %124, %127 : i64
        %128 = llvm.getelementptr %41[%126] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
        %118 = llvm.load %128 : !llvm.ptr -> i64
        %129 = arith.constant 2 : i32
        %130 = llvm.load %84 : !llvm.ptr -> i64
        %132 = arith.extsi %129 : i32 to i64
        %131 = arith.muli %132, %130 : i64
        %133 = arith.addi %118, %131 : i64
        %134 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
        %135 = llvm.load %134 : !llvm.ptr -> i64
        %136 = arith.remsi %133, %135 : i64
        %137 = llvm.load %61 : !llvm.ptr -> i64
        %138 = arith.constant 1 : i32
        %140 = arith.extsi %138 : i32 to i64
        %139 = arith.addi %137, %140 : i64
        %141 = arith.remsi %139, %36 : i64
        %142 = arith.muli %141, %39 : i64
        %143 = arith.constant 1 : i32
        %145 = arith.extsi %143 : i32 to i64
        %144 = arith.addi %142, %145 : i64
        %146 = llvm.getelementptr %41[%144] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
        llvm.store %136, %146 : i64, !llvm.ptr
        %147 = arith.constant 2 : i32
        %149 = arith.extsi %147 : i32 to i64
        %148 = arith.cmpi sge, %108, %149 : i64
        cf.cond_br %148, ^bb21, ^bb22
        ^bb21:
          %151 = llvm.load %61 : !llvm.ptr -> i64
          %152 = arith.constant 2 : i32
          %154 = arith.extsi %152 : i32 to i64
          %153 = arith.addi %151, %154 : i64
          %155 = arith.remsi %153, %36 : i64
          %156 = arith.muli %155, %39 : i64
          %157 = arith.constant 2 : i32
          %159 = arith.extsi %157 : i32 to i64
          %158 = arith.addi %156, %159 : i64
          %160 = llvm.getelementptr %41[%158] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
          %150 = llvm.load %160 : !llvm.ptr -> i64
          %161 = llvm.load %84 : !llvm.ptr -> i64
          %162 = arith.addi %150, %161 : i64
          %164 = arith.constant 1 : i32
          %166 = arith.extsi %164 : i32 to i64
          %165 = arith.addi %80, %166 : i64
          %167 = llvm.getelementptr %41[%165] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
          %163 = llvm.load %167 : !llvm.ptr -> i64
          %168 = arith.addi %162, %163 : i64
          %169 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
          %170 = llvm.load %169 : !llvm.ptr -> i64
          %171 = arith.remsi %168, %170 : i64
          %172 = llvm.load %61 : !llvm.ptr -> i64
          %173 = arith.constant 2 : i32
          %175 = arith.extsi %173 : i32 to i64
          %174 = arith.addi %172, %175 : i64
          %176 = arith.remsi %174, %36 : i64
          %177 = arith.muli %176, %39 : i64
          %178 = arith.constant 2 : i32
          %180 = arith.extsi %178 : i32 to i64
          %179 = arith.addi %177, %180 : i64
          %181 = llvm.getelementptr %41[%179] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
          llvm.store %171, %181 : i64, !llvm.ptr
          cf.br ^bb23
        ^bb22:
          cf.br ^bb23
        ^bb23:
        %182 = llvm.load %75 : !llvm.ptr -> i64
        %183 = arith.constant 1 : i32
        %185 = arith.extsi %183 : i32 to i64
        %184 = arith.addi %182, %185 : i64
        %186 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
        %187 = llvm.alloca %186 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
        llvm.store %184, %187 : i64, !llvm.ptr
        %188 = llvm.load %187 : !llvm.ptr -> i64
        %189 = arith.cmpi sgt, %188, %33 : i64
        cf.cond_br %189, ^bb24, ^bb25
        ^bb24:
          llvm.store %33, %187 : i64, !llvm.ptr
          cf.br ^bb26
        ^bb25:
          cf.br ^bb26
        ^bb26:
        %190 = llvm.load %187 : !llvm.ptr -> i64
        %191 = arith.cmpi sgt, %190, %108 : i64
        cf.cond_br %191, ^bb27, ^bb28
        ^bb27:
          llvm.store %108, %187 : i64, !llvm.ptr
          cf.br ^bb29
        ^bb28:
          cf.br ^bb29
        ^bb29:
        %192 = arith.constant 3 : i32
        %193 = arith.extsi %192 : i32 to i64
        %194 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
        %195 = llvm.alloca %194 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
        llvm.store %193, %195 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb30
        ^bb30:
        %196 = llvm.load %195 : !llvm.ptr -> i64
        %197 = llvm.load %187 : !llvm.ptr -> i64
        %198 = arith.cmpi sle, %196, %197 : i64
        cf.cond_br %198, ^bb31, ^bb32
        ^bb31:
          %199 = arith.constant 0 : i32
          %200 = arith.extsi %199 : i32 to i64
          %201 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
          %202 = llvm.alloca %201 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
          llvm.store %200, %202 : i64, !llvm.ptr
          %203 = llvm.load %75 : !llvm.ptr -> i64
          llvm.store %203, %87 : i64, !llvm.ptr
          cf.br ^bb33
          ^bb33:
          %204 = llvm.load %87 : !llvm.ptr -> i64
          %205 = llvm.load %195 : !llvm.ptr -> i64
          %206 = arith.constant 1 : i32
          %208 = arith.extsi %206 : i32 to i64
          %207 = arith.subi %205, %208 : i64
          %209 = arith.cmpi sge, %204, %207 : i64
          cf.cond_br %209, ^bb34, ^bb35
          ^bb34:
            %210 = llvm.load %202 : !llvm.ptr -> i64
            %212 = llvm.load %87 : !llvm.ptr -> i64
            %213 = arith.addi %80, %212 : i64
            %214 = llvm.getelementptr %41[%213] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
            %211 = llvm.load %214 : !llvm.ptr -> i64
            %215 = arith.addi %210, %211 : i64
            %216 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
            %217 = llvm.load %216 : !llvm.ptr -> i64
            %218 = arith.remsi %215, %217 : i64
            llvm.store %218, %202 : i64, !llvm.ptr
            %219 = llvm.load %87 : !llvm.ptr -> i64
            %220 = arith.constant 1 : i32
            %222 = arith.extsi %220 : i32 to i64
            %221 = arith.subi %219, %222 : i64
            llvm.store %221, %87 : i64, !llvm.ptr
            cf.br ^bb33
          ^bb35:
          %224 = llvm.load %61 : !llvm.ptr -> i64
          %225 = llvm.load %195 : !llvm.ptr -> i64
          %226 = arith.addi %224, %225 : i64
          %227 = arith.remsi %226, %36 : i64
          %228 = arith.muli %227, %39 : i64
          %229 = llvm.load %195 : !llvm.ptr -> i64
          %230 = arith.addi %228, %229 : i64
          %231 = llvm.getelementptr %41[%230] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
          %223 = llvm.load %231 : !llvm.ptr -> i64
          %232 = llvm.load %202 : !llvm.ptr -> i64
          %233 = arith.addi %223, %232 : i64
          %234 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
          %235 = llvm.load %234 : !llvm.ptr -> i64
          %236 = arith.remsi %233, %235 : i64
          %237 = llvm.load %61 : !llvm.ptr -> i64
          %238 = llvm.load %195 : !llvm.ptr -> i64
          %239 = arith.addi %237, %238 : i64
          %240 = arith.remsi %239, %36 : i64
          %241 = arith.muli %240, %39 : i64
          %242 = llvm.load %195 : !llvm.ptr -> i64
          %243 = arith.addi %241, %242 : i64
          %244 = llvm.getelementptr %41[%243] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
          llvm.store %236, %244 : i64, !llvm.ptr
          %245 = llvm.load %195 : !llvm.ptr -> i64
          %246 = arith.constant 1 : i32
          %248 = arith.extsi %246 : i32 to i64
          %247 = arith.addi %245, %248 : i64
          llvm.store %247, %195 : i64, !llvm.ptr
          cf.br ^bb30
        ^bb32:
        cf.br ^bb20
      ^bb19:
        cf.br ^bb20
      ^bb20:
      %249 = arith.constant 1 : i32
      %250 = arith.extsi %249 : i32 to i64
      llvm.store %250, %87 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb36
      ^bb36:
      %251 = llvm.load %87 : !llvm.ptr -> i64
      %252 = llvm.load %75 : !llvm.ptr -> i64
      %253 = arith.cmpi sle, %251, %252 : i64
      cf.cond_br %253, ^bb37, ^bb38
      ^bb37:
        %254 = arith.constant 0 : i32
        %255 = llvm.load %87 : !llvm.ptr -> i64
        %256 = arith.addi %80, %255 : i64
        %257 = arith.extsi %254 : i32 to i64
        %258 = llvm.getelementptr %41[%256] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
        llvm.store %257, %258 : i64, !llvm.ptr
        %259 = llvm.load %87 : !llvm.ptr -> i64
        %260 = arith.constant 1 : i32
        %262 = arith.extsi %260 : i32 to i64
        %261 = arith.addi %259, %262 : i64
        llvm.store %261, %87 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb36
      ^bb38:
      %263 = llvm.load %61 : !llvm.ptr -> i64
      %264 = arith.constant 1 : i32
      %266 = arith.extsi %264 : i32 to i64
      %265 = arith.addi %263, %266 : i64
      llvm.store %265, %61 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb9
    ^bb11:
    %268 = arith.constant 2 : i32
    %269 = llvm.mlir.addressof @N : !llvm.ptr
    %270 = llvm.load %269 : !llvm.ptr -> i64
    %272 = arith.extsi %268 : i32 to i64
    %271 = arith.muli %272, %270 : i64
    %267 = func.call @isqrt(%271) : (i64) -> i64
    %273 = arith.constant 0 : i32
    %274 = arith.extsi %273 : i32 to i64
    %275 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %276 = llvm.alloca %275 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %274, %276 : i64, !llvm.ptr
    %277 = arith.constant 1 : i32
    %278 = arith.extsi %277 : i32 to i64
    %279 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %280 = llvm.alloca %279 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %278, %280 : i64, !llvm.ptr
    cf.br ^bb39
    ^bb39:
    %281 = llvm.load %280 : !llvm.ptr -> i64
    %282 = arith.cmpi sle, %281, %267 : i64
    cf.cond_br %282, ^bb40, ^bb41
    ^bb40:
      %283 = llvm.load %276 : !llvm.ptr -> i64
      %285 = llvm.mlir.addressof @N : !llvm.ptr
      %286 = llvm.load %285 : !llvm.ptr -> i64
      %287 = arith.remsi %286, %36 : i64
      %288 = arith.muli %287, %39 : i64
      %289 = llvm.load %280 : !llvm.ptr -> i64
      %290 = arith.addi %288, %289 : i64
      %291 = llvm.getelementptr %41[%290] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      %284 = llvm.load %291 : !llvm.ptr -> i64
      %292 = arith.addi %283, %284 : i64
      %293 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %294 = llvm.load %293 : !llvm.ptr -> i64
      %295 = arith.remsi %292, %294 : i64
      llvm.store %295, %276 : i64, !llvm.ptr
      %296 = llvm.load %280 : !llvm.ptr -> i64
      %297 = arith.constant 1 : i32
      %299 = arith.extsi %297 : i32 to i64
      %298 = arith.addi %296, %299 : i64
      llvm.store %298, %280 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb39
    ^bb41:
    %300 = llvm.mlir.addressof @str_0 : !llvm.ptr
    %301 = llvm.load %276 : !llvm.ptr -> i64
    %302 = llvm.call @printf(%300, %301) vararg(!llvm.func<i32 (ptr, ...)>) : (!llvm.ptr, i64) -> i32
    func.call @free(%41) : (!llvm.ptr) -> ()
    %304 = arith.constant 0 : i32
    func.return %304 : i32
  }
}