Problem 746

A Messy Dinner - S(2021) = sum_{k=2..2021} M(k) mod 1e9+7. Ported from native C to pure Flow.

Answer867150922
Output867150922
StatusPASS
Native helperno
Runtime20 ms
Peak memory1408 KB
Time complexityO(n^2) (estimated)
Space complexityO(n^2) (estimated)

Performance comparison

MetricOur solutionBest known
Time complexityO(n^2)O(n log n)
Space complexityO(n^2)O(n)
ApproachFlow solutionAddition chain DP
VerdictSuboptimal

Flow source

# Project Euler 746
# A Messy Dinner - S(2021) = sum_{k=2..2021} M(k) mod 1e9+7.
# Ported from native C to pure Flow.

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

const MOD: i64 = 1000000007

function modpow(b: i64, e: i64) -> i64 {
    let mut r: i64 = 1
    let mut bb: i64 = b % MOD
    let mut ee: i64 = e
    while ee > 0 {
        if (ee & 1) == 1 {
            r = r * bb % MOD
        }
        bb = bb * bb % MOD
        ee = ee >> 1
    }
    return r
}

function main() -> i32 {
    let target: i64 = 2021
    let max_n: i64 = target
    if max_n < 10 {
        max_n = 10
    }
    let n_max: i64 = 4 * max_n

    let fact_arr: ptr<i64> = malloc((n_max + 1) * 8) as ptr<i64>
    let invfact_arr: ptr<i64> = malloc((n_max + 1) * 8) as ptr<i64>
    let inv_arr: ptr<i64> = calloc(max_n + 1, 8) as ptr<i64>
    let pow4_arr: ptr<i64> = malloc((max_n + 1) * 8) as ptr<i64>

    fact_arr[0] = 1
    let mut i: i64 = 1
    while i <= n_max {
        fact_arr[i] = fact_arr[i - 1] * i % MOD
        i = i + 1
    }
    invfact_arr[n_max] = modpow(fact_arr[n_max], MOD - 2)
    i = n_max
    while i >= 1 {
        invfact_arr[i - 1] = invfact_arr[i] * i % MOD
        i = i - 1
    }

    inv_arr[1] = 1
    i = 2
    while i <= max_n {
        inv_arr[i] = MOD - (MOD / i) * inv_arr[MOD % i] % MOD
        i = i + 1
    }

    pow4_arr[0] = 1
    i = 1
    while i <= max_n {
        pow4_arr[i] = pow4_arr[i - 1] * 4 % MOD
        i = i + 1
    }

    let mut acc: i64 = 0
    let mut n: i64 = 2
    while n <= target {
        let mut total: i64 = 0
        let mut nPk: i64 = 1
        let mut k: i64 = 0
        while k <= n {
            if k > 0 {
                nPk = nPk * (n - (k - 1)) % MOD
            }
            let mut D: i64 = 0
            if k == 0 {
                D = 1
            } else {
                D = (4 * n) % MOD
                D = D * inv_arr[k] % MOD
                let nk: i64 = 4 * n - 3 * k - 1
                let nCk_val: i64 = fact_arr[nk] * invfact_arr[k - 1] % MOD * invfact_arr[nk - (k - 1)] % MOD
                D = D * nCk_val % MOD
            }
            let rem: i64 = 2 * (n - k)
            let ways_rest: i64 = fact_arr[rem] * fact_arr[rem] % MOD
            let mut term: i64 = nPk
            term = term * D % MOD
            term = term * pow4_arr[k] % MOD
            term = term * ways_rest % MOD
            if (k & 1) == 1 {
                total = (total - term) % MOD
            } else {
                total = (total + term) % MOD
            }
            k = k + 1
        }
        let Mn: i64 = (2 * total) % MOD
        acc = acc + Mn
        acc = acc % MOD
        n = n + 1
    }

    let mut result: i64 = acc % MOD
    if result < 0 {
        result = result + MOD
    }

    free(fact_arr)
    free(invfact_arr)
    free(inv_arr)
    free(pow4_arr)
    printf("%lld\n", result)
    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 modpow_i64_i64(int64_t b, int64_t e);
int32_t main(void);

static const int64_t MOD = 1000000007;




int64_t modpow_i64_i64(int64_t b, int64_t e) {
    int64_t r = 1;
    int64_t bb = FLOW_CHECKED_MOD((b), (MOD));
    int64_t ee = e;
    while (ee > 0) {
        if ((ee & 1) == 1) {
            r = FLOW_CHECKED_MOD(((r * bb)), (MOD));
        }
        bb = FLOW_CHECKED_MOD(((bb * bb)), (MOD));
        ee = FLOW_CHECKED_SHR((ee), (1));
    }
    return r;
}

int32_t main(void) {
    int64_t target = 2021;
    int64_t max_n = target;
    if (max_n < 10) {
        max_n = 10;
    }
    int64_t n_max = (4 * max_n);
    int64_t* fact_arr = (int64_t*)(((int64_t*)(malloc(((n_max + 1) * 8)))));
    int64_t* invfact_arr = (int64_t*)(((int64_t*)(malloc(((n_max + 1) * 8)))));
    int64_t* inv_arr = (int64_t*)(((int64_t*)(calloc((max_n + 1), 8))));
    int64_t* pow4_arr = (int64_t*)(((int64_t*)(malloc(((max_n + 1) * 8)))));
    fact_arr[0] = 1;
    int64_t i = 1;
    while (i <= n_max) {
        fact_arr[i] = FLOW_CHECKED_MOD(((fact_arr[(i - 1)] * i)), (MOD));
        i = (i + 1);
    }
    invfact_arr[n_max] = modpow_i64_i64(fact_arr[n_max], (MOD - 2));
    i = n_max;
    while (i >= 1) {
        invfact_arr[(i - 1)] = FLOW_CHECKED_MOD(((invfact_arr[i] * i)), (MOD));
        i = (i - 1);
    }
    inv_arr[1] = 1;
    i = 2;
    while (i <= max_n) {
        inv_arr[i] = (MOD - FLOW_CHECKED_MOD(((FLOW_CHECKED_DIV((MOD), (i)) * inv_arr[FLOW_CHECKED_MOD((MOD), (i))])), (MOD)));
        i = (i + 1);
    }
    pow4_arr[0] = 1;
    i = 1;
    while (i <= max_n) {
        pow4_arr[i] = FLOW_CHECKED_MOD(((pow4_arr[(i - 1)] * 4)), (MOD));
        i = (i + 1);
    }
    int64_t acc = 0;
    int64_t n = 2;
    while (n <= target) {
        int64_t total = 0;
        int64_t nPk = 1;
        int64_t k = 0;
        while (k <= n) {
            if (k > 0) {
                nPk = FLOW_CHECKED_MOD(((nPk * (n - (k - 1)))), (MOD));
            }
            int64_t D = 0;
            if (k == 0) {
                D = 1;
            } else {
                D = FLOW_CHECKED_MOD(((4 * n)), (MOD));
                D = FLOW_CHECKED_MOD(((D * inv_arr[k])), (MOD));
                int64_t nk = (((4 * n) - (3 * k)) - 1);
                int64_t nCk_val = FLOW_CHECKED_MOD(((FLOW_CHECKED_MOD(((fact_arr[nk] * invfact_arr[(k - 1)])), (MOD)) * invfact_arr[(nk - (k - 1))])), (MOD));
                D = FLOW_CHECKED_MOD(((D * nCk_val)), (MOD));
            }
            int64_t rem = (2 * (n - k));
            int64_t ways_rest = FLOW_CHECKED_MOD(((fact_arr[rem] * fact_arr[rem])), (MOD));
            int64_t term = nPk;
            term = FLOW_CHECKED_MOD(((term * D)), (MOD));
            term = FLOW_CHECKED_MOD(((term * pow4_arr[k])), (MOD));
            term = FLOW_CHECKED_MOD(((term * ways_rest)), (MOD));
            if ((k & 1) == 1) {
                total = FLOW_CHECKED_MOD(((total - term)), (MOD));
            } else {
                total = FLOW_CHECKED_MOD(((total + term)), (MOD));
            }
            k = (k + 1);
        }
        int64_t Mn = FLOW_CHECKED_MOD(((2 * total)), (MOD));
        acc = (acc + Mn);
        acc = FLOW_CHECKED_MOD((acc), (MOD));
        n = (n + 1);
    }
    int64_t result = FLOW_CHECKED_MOD((acc), (MOD));
    if (result < 0) {
        result = (result + MOD);
    }
    free(fact_arr);
    free(invfact_arr);
    free(inv_arr);
    free(pow4_arr);
    printf("%lld\n", result);
    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 private @malloc(i64) -> !llvm.ptr
  // Constant: MOD
  llvm.mlir.global internal constant @MOD(1000000007 : i64) : i64
  func.func @modpow(%arg0: i64, %arg1: i64) -> i64 {
    %0 = arith.constant 1 : i32
    %1 = arith.extsi %0 : i32 to i64
    %2 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %3 = llvm.alloca %2 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %1, %3 : i64, !llvm.ptr
    %4 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %5 = llvm.load %4 : !llvm.ptr -> i64
    %6 = arith.remsi %arg0, %5 : i64
    %7 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %8 = llvm.alloca %7 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %6, %8 : i64, !llvm.ptr
    %9 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %10 = llvm.alloca %9 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %arg1, %10 : i64, !llvm.ptr
    cf.br ^bb0
    ^bb0:
    %11 = llvm.load %10 : !llvm.ptr -> i64
    %12 = arith.constant 0 : i32
    %14 = arith.extsi %12 : i32 to i64
    %13 = arith.cmpi sgt, %11, %14 : i64
    cf.cond_br %13, ^bb1, ^bb2
    ^bb1:
      %15 = llvm.load %10 : !llvm.ptr -> i64
      %16 = arith.constant 1 : i32
      %18 = arith.extsi %16 : i32 to i64
      %17 = arith.andi %15, %18 : i64
      %19 = arith.constant 1 : i32
      %21 = arith.extsi %19 : i32 to i64
      %20 = arith.cmpi eq, %17, %21 : i64
      cf.cond_br %20, ^bb3, ^bb4
      ^bb3:
        %22 = llvm.load %3 : !llvm.ptr -> i64
        %23 = llvm.load %8 : !llvm.ptr -> i64
        %24 = arith.muli %22, %23 : i64
        %25 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
        %26 = llvm.load %25 : !llvm.ptr -> i64
        %27 = arith.remsi %24, %26 : i64
        llvm.store %27, %3 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb5
      ^bb4:
        cf.br ^bb5
      ^bb5:
      %28 = llvm.load %8 : !llvm.ptr -> i64
      %29 = llvm.load %8 : !llvm.ptr -> i64
      %30 = arith.muli %28, %29 : i64
      %31 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %32 = llvm.load %31 : !llvm.ptr -> i64
      %33 = arith.remsi %30, %32 : i64
      llvm.store %33, %8 : i64, !llvm.ptr
      %34 = llvm.load %10 : !llvm.ptr -> i64
      %35 = arith.constant 1 : i32
      %37 = arith.extsi %35 : i32 to i64
      %36 = arith.shrsi %34, %37 : i64
      llvm.store %36, %10 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb0
    ^bb2:
    %38 = llvm.load %3 : !llvm.ptr -> i64
    func.return %38 : i64
  }
  func.func @main() -> i32 {
    %39 = arith.constant 2021 : i32
    %40 = arith.extsi %39 : i32 to i64
    %41 = arith.constant 10 : i32
    %43 = arith.extsi %41 : i32 to i64
    %42 = arith.cmpi slt, %40, %43 : i64
    %44 = scf.if %42 -> (i64) {
      %45 = arith.constant 10 : i32
      %46 = arith.extsi %45 : i32 to i64
      scf.yield %46 : i64
    } else {
      scf.yield %40 : i64
    }
    %47 = arith.constant 4 : i32
    %49 = arith.extsi %47 : i32 to i64
    %48 = arith.muli %49, %44 : i64
    %51 = arith.constant 1 : i32
    %53 = arith.extsi %51 : i32 to i64
    %52 = arith.addi %48, %53 : i64
    %54 = arith.constant 8 : i32
    %56 = arith.extsi %54 : i32 to i64
    %55 = arith.muli %52, %56 : i64
    %50 = func.call @malloc(%55) : (i64) -> !llvm.ptr
    %58 = arith.constant 1 : i32
    %60 = arith.extsi %58 : i32 to i64
    %59 = arith.addi %48, %60 : i64
    %61 = arith.constant 8 : i32
    %63 = arith.extsi %61 : i32 to i64
    %62 = arith.muli %59, %63 : i64
    %57 = func.call @malloc(%62) : (i64) -> !llvm.ptr
    %65 = arith.constant 1 : i32
    %67 = arith.extsi %65 : i32 to i64
    %66 = arith.addi %44, %67 : i64
    %68 = arith.constant 8 : i32
    %69 = arith.extsi %68 : i32 to i64
    %64 = func.call @calloc(%66, %69) : (i64, i64) -> !llvm.ptr
    %71 = arith.constant 1 : i32
    %73 = arith.extsi %71 : i32 to i64
    %72 = arith.addi %44, %73 : i64
    %74 = arith.constant 8 : i32
    %76 = arith.extsi %74 : i32 to i64
    %75 = arith.muli %72, %76 : i64
    %70 = func.call @malloc(%75) : (i64) -> !llvm.ptr
    %77 = arith.constant 1 : i32
    %78 = arith.constant 0 : i32
    %79 = arith.extsi %77 : i32 to i64
    %80 = arith.extsi %78 : i32 to i64
    %81 = llvm.getelementptr %50[%80] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
    llvm.store %79, %81 : i64, !llvm.ptr
    %82 = arith.constant 1 : i32
    %83 = arith.extsi %82 : i32 to i64
    %84 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %85 = llvm.alloca %84 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %83, %85 : i64, !llvm.ptr
    cf.br ^bb6
    ^bb6:
    %86 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
    %87 = arith.cmpi sle, %86, %48 : i64
    cf.cond_br %87, ^bb7, ^bb8
    ^bb7:
      %89 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
      %90 = arith.constant 1 : i32
      %92 = arith.extsi %90 : i32 to i64
      %91 = arith.subi %89, %92 : i64
      %93 = llvm.getelementptr %50[%91] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      %88 = llvm.load %93 : !llvm.ptr -> i64
      %94 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
      %95 = arith.muli %88, %94 : i64
      %96 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %97 = llvm.load %96 : !llvm.ptr -> i64
      %98 = arith.remsi %95, %97 : i64
      %99 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
      %100 = llvm.getelementptr %50[%99] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      llvm.store %98, %100 : i64, !llvm.ptr
      %101 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
      %102 = arith.constant 1 : i32
      %104 = arith.extsi %102 : i32 to i64
      %103 = arith.addi %101, %104 : i64
      llvm.store %103, %85 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb6
    ^bb8:
    %107 = llvm.getelementptr %50[%48] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
    %106 = llvm.load %107 : !llvm.ptr -> i64
    %108 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %109 = llvm.load %108 : !llvm.ptr -> i64
    %110 = arith.constant 2 : i32
    %112 = arith.extsi %110 : i32 to i64
    %111 = arith.subi %109, %112 : i64
    %105 = func.call @modpow(%106, %111) : (i64, i64) -> i64
    %113 = llvm.getelementptr %57[%48] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
    llvm.store %105, %113 : i64, !llvm.ptr
    llvm.store %48, %85 : i64, !llvm.ptr
    cf.br ^bb9
    ^bb9:
    %114 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
    %115 = arith.constant 1 : i32
    %117 = arith.extsi %115 : i32 to i64
    %116 = arith.cmpi sge, %114, %117 : i64
    cf.cond_br %116, ^bb10, ^bb11
    ^bb10:
      %119 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
      %120 = llvm.getelementptr %57[%119] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      %118 = llvm.load %120 : !llvm.ptr -> i64
      %121 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
      %122 = arith.muli %118, %121 : i64
      %123 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %124 = llvm.load %123 : !llvm.ptr -> i64
      %125 = arith.remsi %122, %124 : i64
      %126 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
      %127 = arith.constant 1 : i32
      %129 = arith.extsi %127 : i32 to i64
      %128 = arith.subi %126, %129 : i64
      %130 = llvm.getelementptr %57[%128] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      llvm.store %125, %130 : i64, !llvm.ptr
      %131 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
      %132 = arith.constant 1 : i32
      %134 = arith.extsi %132 : i32 to i64
      %133 = arith.subi %131, %134 : i64
      llvm.store %133, %85 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb9
    ^bb11:
    %135 = arith.constant 1 : i32
    %136 = arith.constant 1 : i32
    %137 = arith.extsi %135 : i32 to i64
    %138 = arith.extsi %136 : i32 to i64
    %139 = llvm.getelementptr %64[%138] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
    llvm.store %137, %139 : i64, !llvm.ptr
    %140 = arith.constant 2 : i32
    %141 = arith.extsi %140 : i32 to i64
    llvm.store %141, %85 : i64, !llvm.ptr
    cf.br ^bb12
    ^bb12:
    %142 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
    %143 = arith.cmpi sle, %142, %44 : i64
    cf.cond_br %143, ^bb13, ^bb14
    ^bb13:
      %144 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %145 = llvm.load %144 : !llvm.ptr -> i64
      %146 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %147 = llvm.load %146 : !llvm.ptr -> i64
      %148 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
      %149 = arith.divsi %147, %148 : i64
      %151 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %152 = llvm.load %151 : !llvm.ptr -> i64
      %153 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
      %154 = arith.remsi %152, %153 : i64
      %155 = llvm.getelementptr %64[%154] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      %150 = llvm.load %155 : !llvm.ptr -> i64
      %156 = arith.muli %149, %150 : i64
      %157 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %158 = llvm.load %157 : !llvm.ptr -> i64
      %159 = arith.remsi %156, %158 : i64
      %160 = arith.subi %145, %159 : i64
      %161 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
      %162 = llvm.getelementptr %64[%161] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      llvm.store %160, %162 : i64, !llvm.ptr
      %163 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
      %164 = arith.constant 1 : i32
      %166 = arith.extsi %164 : i32 to i64
      %165 = arith.addi %163, %166 : i64
      llvm.store %165, %85 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb12
    ^bb14:
    %167 = arith.constant 1 : i32
    %168 = arith.constant 0 : i32
    %169 = arith.extsi %167 : i32 to i64
    %170 = arith.extsi %168 : i32 to i64
    %171 = llvm.getelementptr %70[%170] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
    llvm.store %169, %171 : i64, !llvm.ptr
    %172 = arith.constant 1 : i32
    %173 = arith.extsi %172 : i32 to i64
    llvm.store %173, %85 : i64, !llvm.ptr
    cf.br ^bb15
    ^bb15:
    %174 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
    %175 = arith.cmpi sle, %174, %44 : i64
    cf.cond_br %175, ^bb16, ^bb17
    ^bb16:
      %177 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
      %178 = arith.constant 1 : i32
      %180 = arith.extsi %178 : i32 to i64
      %179 = arith.subi %177, %180 : i64
      %181 = llvm.getelementptr %70[%179] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      %176 = llvm.load %181 : !llvm.ptr -> i64
      %182 = arith.constant 4 : i32
      %184 = arith.extsi %182 : i32 to i64
      %183 = arith.muli %176, %184 : i64
      %185 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %186 = llvm.load %185 : !llvm.ptr -> i64
      %187 = arith.remsi %183, %186 : i64
      %188 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
      %189 = llvm.getelementptr %70[%188] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
      llvm.store %187, %189 : i64, !llvm.ptr
      %190 = llvm.load %85 : !llvm.ptr -> i64
      %191 = arith.constant 1 : i32
      %193 = arith.extsi %191 : i32 to i64
      %192 = arith.addi %190, %193 : i64
      llvm.store %192, %85 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb15
    ^bb17:
    %194 = arith.constant 0 : i32
    %195 = arith.extsi %194 : i32 to i64
    %196 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %197 = llvm.alloca %196 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %195, %197 : i64, !llvm.ptr
    %198 = arith.constant 2 : i32
    %199 = arith.extsi %198 : i32 to i64
    %200 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %201 = llvm.alloca %200 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %199, %201 : i64, !llvm.ptr
    cf.br ^bb18
    ^bb18:
    %202 = llvm.load %201 : !llvm.ptr -> i64
    %203 = arith.cmpi sle, %202, %40 : i64
    cf.cond_br %203, ^bb19, ^bb20
    ^bb19:
      %204 = arith.constant 0 : i32
      %205 = arith.extsi %204 : i32 to i64
      %206 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %207 = llvm.alloca %206 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %205, %207 : i64, !llvm.ptr
      %208 = arith.constant 1 : i32
      %209 = arith.extsi %208 : i32 to i64
      %210 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %211 = llvm.alloca %210 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %209, %211 : i64, !llvm.ptr
      %212 = arith.constant 0 : i32
      %213 = arith.extsi %212 : i32 to i64
      %214 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
      %215 = llvm.alloca %214 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
      llvm.store %213, %215 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb21
      ^bb21:
      %216 = llvm.load %215 : !llvm.ptr -> i64
      %217 = llvm.load %201 : !llvm.ptr -> i64
      %218 = arith.cmpi sle, %216, %217 : i64
      cf.cond_br %218, ^bb22, ^bb23
      ^bb22:
        %219 = llvm.load %215 : !llvm.ptr -> i64
        %220 = arith.constant 0 : i32
        %222 = arith.extsi %220 : i32 to i64
        %221 = arith.cmpi sgt, %219, %222 : i64
        cf.cond_br %221, ^bb24, ^bb25
        ^bb24:
          %223 = llvm.load %211 : !llvm.ptr -> i64
          %224 = llvm.load %201 : !llvm.ptr -> i64
          %225 = llvm.load %215 : !llvm.ptr -> i64
          %226 = arith.constant 1 : i32
          %228 = arith.extsi %226 : i32 to i64
          %227 = arith.subi %225, %228 : i64
          %229 = arith.subi %224, %227 : i64
          %230 = arith.muli %223, %229 : i64
          %231 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
          %232 = llvm.load %231 : !llvm.ptr -> i64
          %233 = arith.remsi %230, %232 : i64
          llvm.store %233, %211 : i64, !llvm.ptr
          cf.br ^bb26
        ^bb25:
          cf.br ^bb26
        ^bb26:
        %234 = arith.constant 0 : i32
        %235 = arith.extsi %234 : i32 to i64
        %236 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
        %237 = llvm.alloca %236 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
        llvm.store %235, %237 : i64, !llvm.ptr
        %238 = llvm.load %215 : !llvm.ptr -> i64
        %239 = arith.constant 0 : i32
        %241 = arith.extsi %239 : i32 to i64
        %240 = arith.cmpi eq, %238, %241 : i64
        cf.cond_br %240, ^bb27, ^bb28
        ^bb27:
          %242 = arith.constant 1 : i32
          %243 = arith.extsi %242 : i32 to i64
          llvm.store %243, %237 : i64, !llvm.ptr
          cf.br ^bb29
        ^bb28:
          %244 = arith.constant 4 : i32
          %245 = llvm.load %201 : !llvm.ptr -> i64
          %247 = arith.extsi %244 : i32 to i64
          %246 = arith.muli %247, %245 : i64
          %248 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
          %249 = llvm.load %248 : !llvm.ptr -> i64
          %250 = arith.remsi %246, %249 : i64
          llvm.store %250, %237 : i64, !llvm.ptr
          %251 = llvm.load %237 : !llvm.ptr -> i64
          %253 = llvm.load %215 : !llvm.ptr -> i64
          %254 = llvm.getelementptr %64[%253] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
          %252 = llvm.load %254 : !llvm.ptr -> i64
          %255 = arith.muli %251, %252 : i64
          %256 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
          %257 = llvm.load %256 : !llvm.ptr -> i64
          %258 = arith.remsi %255, %257 : i64
          llvm.store %258, %237 : i64, !llvm.ptr
          %259 = arith.constant 4 : i32
          %260 = llvm.load %201 : !llvm.ptr -> i64
          %262 = arith.extsi %259 : i32 to i64
          %261 = arith.muli %262, %260 : i64
          %263 = arith.constant 3 : i32
          %264 = llvm.load %215 : !llvm.ptr -> i64
          %266 = arith.extsi %263 : i32 to i64
          %265 = arith.muli %266, %264 : i64
          %267 = arith.subi %261, %265 : i64
          %268 = arith.constant 1 : i32
          %270 = arith.extsi %268 : i32 to i64
          %269 = arith.subi %267, %270 : i64
          %272 = llvm.getelementptr %50[%269] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
          %271 = llvm.load %272 : !llvm.ptr -> i64
          %274 = llvm.load %215 : !llvm.ptr -> i64
          %275 = arith.constant 1 : i32
          %277 = arith.extsi %275 : i32 to i64
          %276 = arith.subi %274, %277 : i64
          %278 = llvm.getelementptr %57[%276] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
          %273 = llvm.load %278 : !llvm.ptr -> i64
          %279 = arith.muli %271, %273 : i64
          %280 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
          %281 = llvm.load %280 : !llvm.ptr -> i64
          %282 = arith.remsi %279, %281 : i64
          %284 = llvm.load %215 : !llvm.ptr -> i64
          %285 = arith.constant 1 : i32
          %287 = arith.extsi %285 : i32 to i64
          %286 = arith.subi %284, %287 : i64
          %288 = arith.subi %269, %286 : i64
          %289 = llvm.getelementptr %57[%288] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
          %283 = llvm.load %289 : !llvm.ptr -> i64
          %290 = arith.muli %282, %283 : i64
          %291 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
          %292 = llvm.load %291 : !llvm.ptr -> i64
          %293 = arith.remsi %290, %292 : i64
          %294 = llvm.load %237 : !llvm.ptr -> i64
          %295 = arith.muli %294, %293 : i64
          %296 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
          %297 = llvm.load %296 : !llvm.ptr -> i64
          %298 = arith.remsi %295, %297 : i64
          llvm.store %298, %237 : i64, !llvm.ptr
          cf.br ^bb29
        ^bb29:
        %299 = arith.constant 2 : i32
        %300 = llvm.load %201 : !llvm.ptr -> i64
        %301 = llvm.load %215 : !llvm.ptr -> i64
        %302 = arith.subi %300, %301 : i64
        %304 = arith.extsi %299 : i32 to i64
        %303 = arith.muli %304, %302 : i64
        %306 = llvm.getelementptr %50[%303] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
        %305 = llvm.load %306 : !llvm.ptr -> i64
        %308 = llvm.getelementptr %50[%303] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
        %307 = llvm.load %308 : !llvm.ptr -> i64
        %309 = arith.muli %305, %307 : i64
        %310 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
        %311 = llvm.load %310 : !llvm.ptr -> i64
        %312 = arith.remsi %309, %311 : i64
        %313 = llvm.load %211 : !llvm.ptr -> i64
        %314 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
        %315 = llvm.alloca %314 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
        llvm.store %313, %315 : i64, !llvm.ptr
        %316 = llvm.load %315 : !llvm.ptr -> i64
        %317 = llvm.load %237 : !llvm.ptr -> i64
        %318 = arith.muli %316, %317 : i64
        %319 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
        %320 = llvm.load %319 : !llvm.ptr -> i64
        %321 = arith.remsi %318, %320 : i64
        llvm.store %321, %315 : i64, !llvm.ptr
        %322 = llvm.load %315 : !llvm.ptr -> i64
        %324 = llvm.load %215 : !llvm.ptr -> i64
        %325 = llvm.getelementptr %70[%324] : (!llvm.ptr, i64) -> !llvm.ptr, i64
        %323 = llvm.load %325 : !llvm.ptr -> i64
        %326 = arith.muli %322, %323 : i64
        %327 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
        %328 = llvm.load %327 : !llvm.ptr -> i64
        %329 = arith.remsi %326, %328 : i64
        llvm.store %329, %315 : i64, !llvm.ptr
        %330 = llvm.load %315 : !llvm.ptr -> i64
        %331 = arith.muli %330, %312 : i64
        %332 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
        %333 = llvm.load %332 : !llvm.ptr -> i64
        %334 = arith.remsi %331, %333 : i64
        llvm.store %334, %315 : i64, !llvm.ptr
        %335 = llvm.load %215 : !llvm.ptr -> i64
        %336 = arith.constant 1 : i32
        %338 = arith.extsi %336 : i32 to i64
        %337 = arith.andi %335, %338 : i64
        %339 = arith.constant 1 : i32
        %341 = arith.extsi %339 : i32 to i64
        %340 = arith.cmpi eq, %337, %341 : i64
        cf.cond_br %340, ^bb30, ^bb31
        ^bb30:
          %342 = llvm.load %207 : !llvm.ptr -> i64
          %343 = llvm.load %315 : !llvm.ptr -> i64
          %344 = arith.subi %342, %343 : i64
          %345 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
          %346 = llvm.load %345 : !llvm.ptr -> i64
          %347 = arith.remsi %344, %346 : i64
          llvm.store %347, %207 : i64, !llvm.ptr
          cf.br ^bb32
        ^bb31:
          %348 = llvm.load %207 : !llvm.ptr -> i64
          %349 = llvm.load %315 : !llvm.ptr -> i64
          %350 = arith.addi %348, %349 : i64
          %351 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
          %352 = llvm.load %351 : !llvm.ptr -> i64
          %353 = arith.remsi %350, %352 : i64
          llvm.store %353, %207 : i64, !llvm.ptr
          cf.br ^bb32
        ^bb32:
        %354 = llvm.load %215 : !llvm.ptr -> i64
        %355 = arith.constant 1 : i32
        %357 = arith.extsi %355 : i32 to i64
        %356 = arith.addi %354, %357 : i64
        llvm.store %356, %215 : i64, !llvm.ptr
        cf.br ^bb21
      ^bb23:
      %358 = arith.constant 2 : i32
      %359 = llvm.load %207 : !llvm.ptr -> i64
      %361 = arith.extsi %358 : i32 to i64
      %360 = arith.muli %361, %359 : i64
      %362 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %363 = llvm.load %362 : !llvm.ptr -> i64
      %364 = arith.remsi %360, %363 : i64
      %365 = llvm.load %197 : !llvm.ptr -> i64
      %366 = arith.addi %365, %364 : i64
      llvm.store %366, %197 : i64, !llvm.ptr
      %367 = llvm.load %197 : !llvm.ptr -> i64
      %368 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %369 = llvm.load %368 : !llvm.ptr -> i64
      %370 = arith.remsi %367, %369 : i64
      llvm.store %370, %197 : i64, !llvm.ptr
      %371 = llvm.load %201 : !llvm.ptr -> i64
      %372 = arith.constant 1 : i32
      %374 = arith.extsi %372 : i32 to i64
      %373 = arith.addi %371, %374 : i64
      llvm.store %373, %201 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb18
    ^bb20:
    %375 = llvm.load %197 : !llvm.ptr -> i64
    %376 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
    %377 = llvm.load %376 : !llvm.ptr -> i64
    %378 = arith.remsi %375, %377 : i64
    %379 = llvm.mlir.constant(1 : i64) : i64
    %380 = llvm.alloca %379 x i64 : (i64) -> !llvm.ptr
    llvm.store %378, %380 : i64, !llvm.ptr
    %381 = llvm.load %380 : !llvm.ptr -> i64
    %382 = arith.constant 0 : i32
    %384 = arith.extsi %382 : i32 to i64
    %383 = arith.cmpi slt, %381, %384 : i64
    cf.cond_br %383, ^bb33, ^bb34
    ^bb33:
      %385 = llvm.load %380 : !llvm.ptr -> i64
      %386 = llvm.mlir.addressof @MOD : !llvm.ptr
      %387 = llvm.load %386 : !llvm.ptr -> i64
      %388 = arith.addi %385, %387 : i64
      llvm.store %388, %380 : i64, !llvm.ptr
      cf.br ^bb35
    ^bb34:
      cf.br ^bb35
    ^bb35:
    func.call @free(%50) : (!llvm.ptr) -> ()
    func.call @free(%57) : (!llvm.ptr) -> ()
    func.call @free(%64) : (!llvm.ptr) -> ()
    func.call @free(%70) : (!llvm.ptr) -> ()
    %393 = llvm.mlir.addressof @str_0 : !llvm.ptr
    %394 = llvm.load %380 : !llvm.ptr -> i64
    %395 = llvm.call @printf(%393, %394) vararg(!llvm.func<i32 (ptr, ...)>) : (!llvm.ptr, i64) -> i32
    %396 = arith.constant 0 : i32
    func.return %396 : i32
  }
}