← All problems Problem 599
Distinct Colourings of a Rubik's Cube (2x2x2) Burnside on corner wreath product: |G|=8!*3^7, n=10 colours.
View problem on Project Euler
Performance comparison
Metric Our solution Best known
Time complexity O(n^2)?Space complexity O(1)?Approach Flow solution Not curated Verdict Unknown
Flow source
# Project Euler 599
# Distinct Colourings of a Rubik's Cube (2x2x2)
# Burnside on corner wreath product: |G|=8!*3^7, n=10 colours.
extern {
function calloc(n: i64, size: i64) -> ptr<void>
function free(p: ptr<void>) -> void
}
function ipow128(base: i64, exp0: i64) -> i128 {
let mut r: i128 = 1
let mut e: i64 = exp0
let mut b: i128 = base as i128
while e > 0 {
if (e & 1) != 0 { r = r * b }
b = b * b
e = e >> 1
}
return r
}
function comb(n: i64, k0: i64) -> i64 {
if k0 < 0 || k0 > n { return 0 }
let mut k: i64 = k0
if k > n - k { k = n - k }
let mut r: i64 = 1
let mut i: i64 = 1
while i <= k {
r = r * (n - k + i) / i
i = i + 1
}
return r
}
function distinct_colourings(n: i64) -> i64 {
let dp: ptr<i64> = calloc(81, 8)
if dp == null { return -1 }
dp[0] = 1
let mut i: i64 = 1
while i <= 8 {
let mut k: i64 = 1
while k <= i {
dp[i * 9 + k] = dp[(i - 1) * 9 + (k - 1)] + (i - 1) * dp[(i - 1) * 9 + k]
k = k + 1
}
i = i + 1
}
let B: ptr<i64> = calloc(9, 8)
let dpr: ptr<i64> = calloc(27, 8)
if B == null || dpr == null { free(dp); return -1 }
dpr[0] = 1
let mut r: i64 = 0
while r < 8 {
let mut s: i64 = 0
while s < 3 {
dpr[(r + 1) * 3 + ((s + 1) % 3)] = dpr[(r + 1) * 3 + ((s + 1) % 3)] + dpr[r * 3 + s]
dpr[(r + 1) * 3 + ((s + 2) % 3)] = dpr[(r + 1) * 3 + ((s + 2) % 3)] + dpr[r * 3 + s]
s = s + 1
}
r = r + 1
}
r = 0
while r <= 8 {
B[r] = dpr[r * 3]
r = r + 1
}
let mut numerator: i128 = 0
let mut m: i64 = 1
while m <= 8 {
let factor: i128 = ipow128(3, 8 - m)
let mut term_m: i128 = 0
let mut z: i64 = 0
while z <= m {
let rr: i64 = m - z
let count_vectors: i128 = (comb(m, z) * B[rr]) as i128
let cycles: i64 = m + 2 * z
term_m = term_m + count_vectors * ipow128(n, cycles)
z = z + 1
}
numerator = numerator + (dp[8 * 9 + m] as i128) * factor * term_m
m = m + 1
}
free(dpr)
free(B)
free(dp)
let denom: i128 = (40320 as i128) * ipow128(3, 7)
return (numerator / denom) as i64
}
function main() -> i32 {
printf("%lld\n", distinct_colourings(10))
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; }
__int128 ipow128_i64_i64(int64_t base, int64_t exp0);
int64_t comb_i64_i64(int64_t n, int64_t k0);
int64_t distinct_colourings_i64(int64_t n);
int32_t main(void);
__int128 ipow128_i64_i64(int64_t base, int64_t exp0) {
__int128 r = 1;
int64_t e = exp0;
__int128 b = ((__int128)(base));
while (e > 0) {
if ((e & 1) != 0) {
r = (r * b);
}
b = (b * b);
e = FLOW_CHECKED_SHR((e), (1));
}
return r;
}
int64_t comb_i64_i64(int64_t n, int64_t k0) {
if ((k0 < 0 || k0 > n)) {
return 0;
}
int64_t k = k0;
if (k > (n - k)) {
k = (n - k);
}
int64_t r = 1;
int64_t i = 1;
while (i <= k) {
r = FLOW_CHECKED_DIV(((r * ((n - k) + i))), (i));
i = (i + 1);
}
return r;
}
int64_t distinct_colourings_i64(int64_t n) {
int64_t* dp = (int64_t*)(calloc(81, 8));
if (dp == NULL) {
return (-1);
}
dp[0] = 1;
int64_t i = 1;
while (i <= 8) {
int64_t k = 1;
while (k <= i) {
dp[((i * 9) + k)] = (dp[(((i - 1) * 9) + (k - 1))] + ((i - 1) * dp[(((i - 1) * 9) + k)]));
k = (k + 1);
}
i = (i + 1);
}
int64_t* B = (int64_t*)(calloc(9, 8));
int64_t* dpr = (int64_t*)(calloc(27, 8));
if ((B == NULL || dpr == NULL)) {
free(dp);
return (-1);
}
dpr[0] = 1;
int64_t r = 0;
while (r < 8) {
int64_t s = 0;
while (s < 3) {
dpr[(((r + 1) * 3) + FLOW_CHECKED_MOD(((s + 1)), (3)))] = (dpr[(((r + 1) * 3) + FLOW_CHECKED_MOD(((s + 1)), (3)))] + dpr[((r * 3) + s)]);
dpr[(((r + 1) * 3) + FLOW_CHECKED_MOD(((s + 2)), (3)))] = (dpr[(((r + 1) * 3) + FLOW_CHECKED_MOD(((s + 2)), (3)))] + dpr[((r * 3) + s)]);
s = (s + 1);
}
r = (r + 1);
}
r = 0;
while (r <= 8) {
B[r] = dpr[(r * 3)];
r = (r + 1);
}
__int128 numerator = 0;
int64_t m = 1;
while (m <= 8) {
__int128 factor = ipow128_i64_i64(3, (8 - m));
__int128 term_m = 0;
int64_t z = 0;
while (z <= m) {
int64_t rr = (m - z);
__int128 count_vectors = ((__int128)((comb_i64_i64(m, z) * B[rr])));
int64_t cycles = (m + (2 * z));
term_m = (term_m + (count_vectors * ipow128_i64_i64(n, cycles)));
z = (z + 1);
}
numerator = (numerator + ((((__int128)(dp[((8 * 9) + m)])) * factor) * term_m));
m = (m + 1);
}
free(dpr);
free(B);
free(dp);
__int128 denom = (((__int128)(40320)) * ipow128_i64_i64(3, 7));
return ((int64_t)(FLOW_CHECKED_DIV((numerator), (denom))));
}
int32_t main(void) {
printf("%lld\n", distinct_colourings_i64(10));
return 0;
}
Generated MLIR
module {
llvm.func @printf(!llvm.ptr, ...) -> i32
llvm.mlir.global internal constant @str_0("%lld\n\00") {addr_space = 0 : i32} : !llvm.array<6 x i8>
func.func private @calloc(i64, i64) -> !llvm.ptr
func.func private @free(!llvm.ptr) -> ()
func.func @ipow128(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i128 {
%0 = arith.constant 1 : i32
%1 = arith.extsi %0 : i32 to i128
%2 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%3 = llvm.alloca %2 x i128 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %1, %3 : i128, !llvm.ptr
%4 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%5 = llvm.alloca %4 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %arg1, %5 : i64, !llvm.ptr
%6 = arith.extsi %arg0 : i64 to i128
%7 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%8 = llvm.alloca %7 x i128 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %6, %8 : i128, !llvm.ptr
cf.br ^bb0
^bb0:
%9 = llvm.load %5 : !llvm.ptr -> i64
%10 = arith.constant 0 : i32
%12 = arith.extsi %10 : i32 to i64
%11 = arith.cmpi sgt, %9, %12 : i64
cf.cond_br %11, ^bb1, ^bb2
^bb1:
%13 = llvm.load %5 : !llvm.ptr -> i64
%14 = arith.constant 1 : i32
%16 = arith.extsi %14 : i32 to i64
%15 = arith.andi %13, %16 : i64
%17 = arith.constant 0 : i32
%19 = arith.extsi %17 : i32 to i64
%18 = arith.cmpi ne, %15, %19 : i64
cf.cond_br %18, ^bb3, ^bb4
^bb3:
%20 = llvm.load %3 : !llvm.ptr -> i128
%21 = llvm.load %8 : !llvm.ptr -> i128
%23 = arith.trunci %20 : i128 to i64
%24 = arith.trunci %21 : i128 to i64
%22 = arith.muli %23, %24 : i64
%25 = arith.extsi %22 : i64 to i128
llvm.store %25, %3 : i128, !llvm.ptr
cf.br ^bb5
^bb4:
cf.br ^bb5
^bb5:
%26 = llvm.load %8 : !llvm.ptr -> i128
%27 = llvm.load %8 : !llvm.ptr -> i128
%29 = arith.trunci %26 : i128 to i64
%30 = arith.trunci %27 : i128 to i64
%28 = arith.muli %29, %30 : i64
%31 = arith.extsi %28 : i64 to i128
llvm.store %31, %8 : i128, !llvm.ptr
%32 = llvm.load %5 : !llvm.ptr -> i64
%33 = arith.constant 1 : i32
%35 = arith.extsi %33 : i32 to i64
%34 = arith.shrsi %32, %35 : i64
llvm.store %34, %5 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb0
^bb2:
%36 = llvm.load %3 : !llvm.ptr -> i128
func.return %36 : i128
}
func.func @comb(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i64 {
%37 = arith.constant 0 : i32
%39 = arith.extsi %37 : i32 to i64
%38 = arith.cmpi slt, %arg1, %39 : i64
%40 = scf.if %38 -> (i1) {
%41 = arith.constant true
scf.yield %41 : i1
} else {
%42 = arith.cmpi sgt, %arg1, %arg0 : i64
scf.yield %42 : i1
}
cf.cond_br %40, ^bb6, ^bb7
^bb6:
%43 = arith.constant 0 : i32
%44 = arith.extsi %43 : i32 to i64
func.return %44 : i64
^bb7:
cf.br ^bb8
^bb8:
%45 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%46 = llvm.alloca %45 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %arg1, %46 : i64, !llvm.ptr
%47 = llvm.load %46 : !llvm.ptr -> i64
%48 = llvm.load %46 : !llvm.ptr -> i64
%49 = arith.subi %arg0, %48 : i64
%50 = arith.cmpi sgt, %47, %49 : i64
cf.cond_br %50, ^bb9, ^bb10
^bb9:
%51 = llvm.load %46 : !llvm.ptr -> i64
%52 = arith.subi %arg0, %51 : i64
llvm.store %52, %46 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb11
^bb10:
cf.br ^bb11
^bb11:
%53 = arith.constant 1 : i32
%54 = arith.extsi %53 : i32 to i64
%55 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%56 = llvm.alloca %55 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %54, %56 : i64, !llvm.ptr
%57 = arith.constant 1 : i32
%58 = arith.extsi %57 : i32 to i64
%59 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%60 = llvm.alloca %59 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %58, %60 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb12
^bb12:
%61 = llvm.load %60 : !llvm.ptr -> i64
%62 = llvm.load %46 : !llvm.ptr -> i64
%63 = arith.cmpi sle, %61, %62 : i64
cf.cond_br %63, ^bb13, ^bb14
^bb13:
%64 = llvm.load %56 : !llvm.ptr -> i64
%65 = llvm.load %46 : !llvm.ptr -> i64
%66 = arith.subi %arg0, %65 : i64
%67 = llvm.load %60 : !llvm.ptr -> i64
%68 = arith.addi %66, %67 : i64
%69 = arith.muli %64, %68 : i64
%70 = llvm.load %60 : !llvm.ptr -> i64
%71 = arith.divsi %69, %70 : i64
llvm.store %71, %56 : i64, !llvm.ptr
%72 = llvm.load %60 : !llvm.ptr -> i64
%73 = arith.constant 1 : i32
%75 = arith.extsi %73 : i32 to i64
%74 = arith.addi %72, %75 : i64
llvm.store %74, %60 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb12
^bb14:
%76 = llvm.load %56 : !llvm.ptr -> i64
func.return %76 : i64
}
func.func @distinct_colourings(%arg0: i64) -> i64 {
%78 = arith.constant 81 : i32
%79 = arith.constant 8 : i32
%80 = arith.extsi %78 : i32 to i64
%81 = arith.extsi %79 : i32 to i64
%77 = func.call @calloc(%80, %81) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
%82 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
%83 = llvm.icmp "eq" %77, %82 : !llvm.ptr
cf.cond_br %83, ^bb15, ^bb16
^bb15:
%84 = arith.constant 1 : i32
%86 = arith.constant 0 : i32
%85 = arith.subi %86, %84 : i32
%87 = arith.extsi %85 : i32 to i64
func.return %87 : i64
^bb16:
cf.br ^bb17
^bb17:
%88 = arith.constant 1 : i32
%89 = arith.constant 0 : i32
%90 = arith.extsi %88 : i32 to i64
%91 = arith.extsi %89 : i32 to i64
%92 = llvm.getelementptr %77[%91] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %90, %92 : i64, !llvm.ptr
%93 = arith.constant 1 : i32
%94 = arith.extsi %93 : i32 to i64
%95 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%96 = llvm.alloca %95 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %94, %96 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb18
^bb18:
%97 = llvm.load %96 : !llvm.ptr -> i64
%98 = arith.constant 8 : i32
%100 = arith.extsi %98 : i32 to i64
%99 = arith.cmpi sle, %97, %100 : i64
cf.cond_br %99, ^bb19, ^bb20
^bb19:
%101 = arith.constant 1 : i32
%102 = arith.extsi %101 : i32 to i64
%103 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%104 = llvm.alloca %103 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %102, %104 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb21
^bb21:
%105 = llvm.load %104 : !llvm.ptr -> i64
%106 = llvm.load %96 : !llvm.ptr -> i64
%107 = arith.cmpi sle, %105, %106 : i64
cf.cond_br %107, ^bb22, ^bb23
^bb22:
%109 = llvm.load %96 : !llvm.ptr -> i64
%110 = arith.constant 1 : i32
%112 = arith.extsi %110 : i32 to i64
%111 = arith.subi %109, %112 : i64
%113 = arith.constant 9 : i32
%115 = arith.extsi %113 : i32 to i64
%114 = arith.muli %111, %115 : i64
%116 = llvm.load %104 : !llvm.ptr -> i64
%117 = arith.constant 1 : i32
%119 = arith.extsi %117 : i32 to i64
%118 = arith.subi %116, %119 : i64
%120 = arith.addi %114, %118 : i64
%121 = llvm.getelementptr %77[%120] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%108 = llvm.load %121 : !llvm.ptr -> i64
%122 = llvm.load %96 : !llvm.ptr -> i64
%123 = arith.constant 1 : i32
%125 = arith.extsi %123 : i32 to i64
%124 = arith.subi %122, %125 : i64
%127 = llvm.load %96 : !llvm.ptr -> i64
%128 = arith.constant 1 : i32
%130 = arith.extsi %128 : i32 to i64
%129 = arith.subi %127, %130 : i64
%131 = arith.constant 9 : i32
%133 = arith.extsi %131 : i32 to i64
%132 = arith.muli %129, %133 : i64
%134 = llvm.load %104 : !llvm.ptr -> i64
%135 = arith.addi %132, %134 : i64
%136 = llvm.getelementptr %77[%135] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%126 = llvm.load %136 : !llvm.ptr -> i64
%137 = arith.muli %124, %126 : i64
%138 = arith.addi %108, %137 : i64
%139 = llvm.load %96 : !llvm.ptr -> i64
%140 = arith.constant 9 : i32
%142 = arith.extsi %140 : i32 to i64
%141 = arith.muli %139, %142 : i64
%143 = llvm.load %104 : !llvm.ptr -> i64
%144 = arith.addi %141, %143 : i64
%145 = llvm.getelementptr %77[%144] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %138, %145 : i64, !llvm.ptr
%146 = llvm.load %104 : !llvm.ptr -> i64
%147 = arith.constant 1 : i32
%149 = arith.extsi %147 : i32 to i64
%148 = arith.addi %146, %149 : i64
llvm.store %148, %104 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb21
^bb23:
%150 = llvm.load %96 : !llvm.ptr -> i64
%151 = arith.constant 1 : i32
%153 = arith.extsi %151 : i32 to i64
%152 = arith.addi %150, %153 : i64
llvm.store %152, %96 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb18
^bb20:
%155 = arith.constant 9 : i32
%156 = arith.constant 8 : i32
%157 = arith.extsi %155 : i32 to i64
%158 = arith.extsi %156 : i32 to i64
%154 = func.call @calloc(%157, %158) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
%160 = arith.constant 27 : i32
%161 = arith.constant 8 : i32
%162 = arith.extsi %160 : i32 to i64
%163 = arith.extsi %161 : i32 to i64
%159 = func.call @calloc(%162, %163) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
%164 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
%165 = llvm.icmp "eq" %154, %164 : !llvm.ptr
%166 = scf.if %165 -> (i1) {
%167 = arith.constant true
scf.yield %167 : i1
} else {
%168 = llvm.mlir.zero : !llvm.ptr
%169 = llvm.icmp "eq" %159, %168 : !llvm.ptr
scf.yield %169 : i1
}
cf.cond_br %166, ^bb24, ^bb25
^bb24:
func.call @free(%77) : (!llvm.ptr) -> ()
%171 = arith.constant 1 : i32
%173 = arith.constant 0 : i32
%172 = arith.subi %173, %171 : i32
%174 = arith.extsi %172 : i32 to i64
func.return %174 : i64
^bb25:
cf.br ^bb26
^bb26:
%175 = arith.constant 1 : i32
%176 = arith.constant 0 : i32
%177 = arith.extsi %175 : i32 to i64
%178 = arith.extsi %176 : i32 to i64
%179 = llvm.getelementptr %159[%178] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %177, %179 : i64, !llvm.ptr
%180 = arith.constant 0 : 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
cf.br ^bb27
^bb27:
%184 = llvm.load %183 : !llvm.ptr -> i64
%185 = arith.constant 8 : i32
%187 = arith.extsi %185 : i32 to i64
%186 = arith.cmpi slt, %184, %187 : i64
cf.cond_br %186, ^bb28, ^bb29
^bb28:
%188 = arith.constant 0 : i32
%189 = arith.extsi %188 : i32 to i64
%190 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%191 = llvm.alloca %190 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %189, %191 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb30
^bb30:
%192 = llvm.load %191 : !llvm.ptr -> i64
%193 = arith.constant 3 : i32
%195 = arith.extsi %193 : i32 to i64
%194 = arith.cmpi slt, %192, %195 : i64
cf.cond_br %194, ^bb31, ^bb32
^bb31:
%197 = llvm.load %183 : !llvm.ptr -> i64
%198 = arith.constant 1 : i32
%200 = arith.extsi %198 : i32 to i64
%199 = arith.addi %197, %200 : i64
%201 = arith.constant 3 : i32
%203 = arith.extsi %201 : i32 to i64
%202 = arith.muli %199, %203 : i64
%204 = llvm.load %191 : !llvm.ptr -> i64
%205 = arith.constant 1 : i32
%207 = arith.extsi %205 : i32 to i64
%206 = arith.addi %204, %207 : i64
%208 = arith.constant 3 : i32
%210 = arith.extsi %208 : i32 to i64
%209 = arith.remsi %206, %210 : i64
%211 = arith.addi %202, %209 : i64
%212 = llvm.getelementptr %159[%211] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%196 = llvm.load %212 : !llvm.ptr -> i64
%214 = llvm.load %183 : !llvm.ptr -> i64
%215 = arith.constant 3 : i32
%217 = arith.extsi %215 : i32 to i64
%216 = arith.muli %214, %217 : i64
%218 = llvm.load %191 : !llvm.ptr -> i64
%219 = arith.addi %216, %218 : i64
%220 = llvm.getelementptr %159[%219] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%213 = llvm.load %220 : !llvm.ptr -> i64
%221 = arith.addi %196, %213 : i64
%222 = llvm.load %183 : !llvm.ptr -> i64
%223 = arith.constant 1 : i32
%225 = arith.extsi %223 : i32 to i64
%224 = arith.addi %222, %225 : i64
%226 = arith.constant 3 : i32
%228 = arith.extsi %226 : i32 to i64
%227 = arith.muli %224, %228 : i64
%229 = llvm.load %191 : !llvm.ptr -> i64
%230 = arith.constant 1 : i32
%232 = arith.extsi %230 : i32 to i64
%231 = arith.addi %229, %232 : i64
%233 = arith.constant 3 : i32
%235 = arith.extsi %233 : i32 to i64
%234 = arith.remsi %231, %235 : i64
%236 = arith.addi %227, %234 : i64
%237 = llvm.getelementptr %159[%236] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %221, %237 : i64, !llvm.ptr
%239 = llvm.load %183 : !llvm.ptr -> 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 %241, %245 : i64
%246 = llvm.load %191 : !llvm.ptr -> i64
%247 = arith.constant 2 : i32
%249 = arith.extsi %247 : i32 to i64
%248 = arith.addi %246, %249 : i64
%250 = arith.constant 3 : i32
%252 = arith.extsi %250 : i32 to i64
%251 = arith.remsi %248, %252 : i64
%253 = arith.addi %244, %251 : i64
%254 = llvm.getelementptr %159[%253] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%238 = llvm.load %254 : !llvm.ptr -> i64
%256 = llvm.load %183 : !llvm.ptr -> i64
%257 = arith.constant 3 : i32
%259 = arith.extsi %257 : i32 to i64
%258 = arith.muli %256, %259 : i64
%260 = llvm.load %191 : !llvm.ptr -> i64
%261 = arith.addi %258, %260 : i64
%262 = llvm.getelementptr %159[%261] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%255 = llvm.load %262 : !llvm.ptr -> i64
%263 = arith.addi %238, %255 : i64
%264 = llvm.load %183 : !llvm.ptr -> i64
%265 = arith.constant 1 : i32
%267 = arith.extsi %265 : i32 to i64
%266 = arith.addi %264, %267 : i64
%268 = arith.constant 3 : i32
%270 = arith.extsi %268 : i32 to i64
%269 = arith.muli %266, %270 : i64
%271 = llvm.load %191 : !llvm.ptr -> i64
%272 = arith.constant 2 : i32
%274 = arith.extsi %272 : i32 to i64
%273 = arith.addi %271, %274 : i64
%275 = arith.constant 3 : i32
%277 = arith.extsi %275 : i32 to i64
%276 = arith.remsi %273, %277 : i64
%278 = arith.addi %269, %276 : i64
%279 = llvm.getelementptr %159[%278] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %263, %279 : i64, !llvm.ptr
%280 = llvm.load %191 : !llvm.ptr -> i64
%281 = arith.constant 1 : i32
%283 = arith.extsi %281 : i32 to i64
%282 = arith.addi %280, %283 : i64
llvm.store %282, %191 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb30
^bb32:
%284 = llvm.load %183 : !llvm.ptr -> i64
%285 = arith.constant 1 : i32
%287 = arith.extsi %285 : i32 to i64
%286 = arith.addi %284, %287 : i64
llvm.store %286, %183 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb27
^bb29:
%288 = arith.constant 0 : i32
%289 = arith.extsi %288 : i32 to i64
llvm.store %289, %183 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb33
^bb33:
%290 = llvm.load %183 : !llvm.ptr -> i64
%291 = arith.constant 8 : i32
%293 = arith.extsi %291 : i32 to i64
%292 = arith.cmpi sle, %290, %293 : i64
cf.cond_br %292, ^bb34, ^bb35
^bb34:
%295 = llvm.load %183 : !llvm.ptr -> i64
%296 = arith.constant 3 : i32
%298 = arith.extsi %296 : i32 to i64
%297 = arith.muli %295, %298 : i64
%299 = llvm.getelementptr %159[%297] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%294 = llvm.load %299 : !llvm.ptr -> i64
%300 = llvm.load %183 : !llvm.ptr -> i64
%301 = llvm.getelementptr %154[%300] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
llvm.store %294, %301 : i64, !llvm.ptr
%302 = llvm.load %183 : !llvm.ptr -> i64
%303 = arith.constant 1 : i32
%305 = arith.extsi %303 : i32 to i64
%304 = arith.addi %302, %305 : i64
llvm.store %304, %183 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb33
^bb35:
%306 = arith.constant 0 : i32
%307 = arith.extsi %306 : i32 to i128
%308 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%309 = llvm.alloca %308 x i128 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %307, %309 : i128, !llvm.ptr
%310 = arith.constant 1 : i32
%311 = arith.extsi %310 : i32 to i64
%312 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%313 = llvm.alloca %312 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %311, %313 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb36
^bb36:
%314 = llvm.load %313 : !llvm.ptr -> i64
%315 = arith.constant 8 : i32
%317 = arith.extsi %315 : i32 to i64
%316 = arith.cmpi sle, %314, %317 : i64
cf.cond_br %316, ^bb37, ^bb38
^bb37:
%319 = arith.constant 3 : i32
%320 = arith.constant 8 : i32
%321 = llvm.load %313 : !llvm.ptr -> i64
%323 = arith.extsi %320 : i32 to i64
%322 = arith.subi %323, %321 : i64
%324 = arith.extsi %319 : i32 to i64
%318 = func.call @ipow128(%324, %322) : (i64, i64) -> i128
%325 = arith.constant 0 : i32
%326 = arith.extsi %325 : i32 to i128
%327 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%328 = llvm.alloca %327 x i128 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %326, %328 : i128, !llvm.ptr
%329 = arith.constant 0 : i32
%330 = arith.extsi %329 : i32 to i64
%331 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
%332 = llvm.alloca %331 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
llvm.store %330, %332 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb39
^bb39:
%333 = llvm.load %332 : !llvm.ptr -> i64
%334 = llvm.load %313 : !llvm.ptr -> i64
%335 = arith.cmpi sle, %333, %334 : i64
cf.cond_br %335, ^bb40, ^bb41
^bb40:
%336 = llvm.load %313 : !llvm.ptr -> i64
%337 = llvm.load %332 : !llvm.ptr -> i64
%338 = arith.subi %336, %337 : i64
%340 = llvm.load %313 : !llvm.ptr -> i64
%341 = llvm.load %332 : !llvm.ptr -> i64
%339 = func.call @comb(%340, %341) : (i64, i64) -> i64
%343 = llvm.getelementptr %154[%338] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%342 = llvm.load %343 : !llvm.ptr -> i64
%344 = arith.muli %339, %342 : i64
%345 = arith.extsi %344 : i64 to i128
%346 = llvm.load %313 : !llvm.ptr -> i64
%347 = arith.constant 2 : i32
%348 = llvm.load %332 : !llvm.ptr -> i64
%350 = arith.extsi %347 : i32 to i64
%349 = arith.muli %350, %348 : i64
%351 = arith.addi %346, %349 : i64
%352 = llvm.load %328 : !llvm.ptr -> i128
%353 = func.call @ipow128(%arg0, %351) : (i64, i64) -> i128
%355 = arith.trunci %345 : i128 to i64
%356 = arith.trunci %353 : i128 to i64
%354 = arith.muli %355, %356 : i64
%358 = arith.trunci %352 : i128 to i64
%357 = arith.addi %358, %354 : i64
%359 = arith.extsi %357 : i64 to i128
llvm.store %359, %328 : i128, !llvm.ptr
%360 = llvm.load %332 : !llvm.ptr -> i64
%361 = arith.constant 1 : i32
%363 = arith.extsi %361 : i32 to i64
%362 = arith.addi %360, %363 : i64
llvm.store %362, %332 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb39
^bb41:
%364 = llvm.load %309 : !llvm.ptr -> i128
%366 = arith.constant 8 : i32
%367 = arith.constant 9 : i32
%368 = arith.muli %366, %367 : i32
%369 = llvm.load %313 : !llvm.ptr -> i64
%371 = arith.extsi %368 : i32 to i64
%370 = arith.addi %371, %369 : i64
%372 = llvm.getelementptr %77[%370] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
%365 = llvm.load %372 : !llvm.ptr -> i64
%373 = arith.extsi %365 : i64 to i128
%375 = arith.trunci %373 : i128 to i64
%376 = arith.trunci %318 : i128 to i64
%374 = arith.muli %375, %376 : i64
%377 = llvm.load %328 : !llvm.ptr -> i128
%379 = arith.trunci %377 : i128 to i64
%378 = arith.muli %374, %379 : i64
%381 = arith.trunci %364 : i128 to i64
%380 = arith.addi %381, %378 : i64
%382 = arith.extsi %380 : i64 to i128
llvm.store %382, %309 : i128, !llvm.ptr
%383 = llvm.load %313 : !llvm.ptr -> i64
%384 = arith.constant 1 : i32
%386 = arith.extsi %384 : i32 to i64
%385 = arith.addi %383, %386 : i64
llvm.store %385, %313 : i64, !llvm.ptr
cf.br ^bb36
^bb38:
func.call @free(%159) : (!llvm.ptr) -> ()
func.call @free(%154) : (!llvm.ptr) -> ()
func.call @free(%77) : (!llvm.ptr) -> ()
%390 = arith.constant 40320 : i32
%391 = arith.extsi %390 : i32 to i128
%393 = arith.constant 3 : i32
%394 = arith.constant 7 : i32
%395 = arith.extsi %393 : i32 to i64
%396 = arith.extsi %394 : i32 to i64
%392 = func.call @ipow128(%395, %396) : (i64, i64) -> i128
%398 = arith.trunci %391 : i128 to i64
%399 = arith.trunci %392 : i128 to i64
%397 = arith.muli %398, %399 : i64
%400 = arith.extsi %397 : i64 to i128
%401 = llvm.load %309 : !llvm.ptr -> i128
%403 = arith.trunci %401 : i128 to i64
%404 = arith.trunci %400 : i128 to i64
%402 = arith.divsi %403, %404 : i64
func.return %402 : i64
}
func.func @main() -> i32 {
%405 = llvm.mlir.addressof @str_0 : !llvm.ptr
%407 = arith.constant 10 : i32
%408 = arith.extsi %407 : i32 to i64
%406 = func.call @distinct_colourings(%408) : (i64) -> i64
%409 = llvm.call @printf(%405, %406) vararg(!llvm.func<i32 (ptr, ...)>) : (!llvm.ptr, i64) -> i32
%410 = arith.constant 0 : i32
func.return %410 : i32
}
}