program kadomatsu
  implicit none
  integer :: n,a,b,c,i,j,k,count,distro
  integer :: bar(4)
  integer, allocatable :: l(:)
  integer, allocatable :: mp(:)

  read *, n,a,b,c
  allocate(l(n))
  do i = 1, n
    read*, l(i)
  end do
  allocate(mp(4**n))
    do j = 1, 4**n!pattern of junction
      bar = 0
      mp(j) = 0
      count = j
      do k = n,1,-1!number of bamboo
        distro = count/4**(k-1) + 1
        bar(distro) = bar(distro) + l(k)
        if (distro /= 4) mp(j) = mp(j) + 10
        count = mod(count,4**(k-1))
      end do
      if (bar(1)*bar(2)*bar(3) == 0) then
        mp(j) = 10000
      else
        mp(j) = mp(j) + abs(a-bar(1)) + abs(b-bar(2)) + abs (c-bar(3)) - 30
      end if
    end do
  print '(i0)', minval(mp)
  stop
end program kadomatsu

; ModuleID = 'FIRModule'
source_filename = "FIRModule"
target datalayout = "e-m:e-p270:32:32-p271:32:32-p272:64:64-i64:64-f80:128-n8:16:32:64-S128"
target triple = "x86_64-pc-linux-gnu"

@_QFEl.0 = internal unnamed_addr global ptr null
@_QFEmp.0 = internal unnamed_addr global ptr null
@_QFEmp.8 = internal unnamed_addr global i64 0
@_QQcl.253e3d79a83ff446a0af71423e3bd487 = linkonce constant [73 x i8] c"/home/ubuntu/Downloads/TheStack_IR/Collated/Fortran/Source_4881/source.f\00"
@_QQcl.28693029 = linkonce constant [4 x i8] c"(i0)"
@_QQEnvironmentDefaults = local_unnamed_addr constant ptr null

; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite)
declare noalias noundef ptr @malloc(i64 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: noreturn
define void @_QQmain() local_unnamed_addr #1 {
  %1 = alloca { ptr, i64, i32, i8, i8, i8, i8, [1 x [3 x i64]] }, align 8
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca [4 x i32], align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = tail call ptr @_FortranAioBeginExternalListInput(i32 -1, ptr nonnull @_QQcl.253e3d79a83ff446a0af71423e3bd487, i32 8)
  %8 = call i1 @_FortranAioInputInteger(ptr %7, ptr nonnull %6, i32 4)
  %9 = call i1 @_FortranAioInputInteger(ptr %7, ptr nonnull %2, i32 4)
  %10 = call i1 @_FortranAioInputInteger(ptr %7, ptr nonnull %3, i32 4)
  %11 = call i1 @_FortranAioInputInteger(ptr %7, ptr nonnull %5, i32 4)
  %12 = call i32 @_FortranAioEndIoStatement(ptr %7)
  %13 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !3
  %14 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %13, i32 0)
  %15 = zext i32 %14 to i64
  %16 = shl nuw nsw i64 %15, 2
  %17 = call ptr @malloc(i64 %16)
  store ptr %17, ptr @_QFEl.0, align 8, !tbaa !7
  %18 = icmp sgt i32 %13, 0
  br i1 %18, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %0
  %19 = zext i32 %13 to i64
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ]
  %20 = call ptr @_FortranAioBeginExternalListInput(i32 -1, ptr nonnull @_QQcl.253e3d79a83ff446a0af71423e3bd487, i32 11)
  %.unpack366 = load ptr, ptr @_QFEl.0, align 8, !tbaa !7
  %21 = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %22 = getelementptr i32, ptr %.unpack366, i64 %21
  %23 = call i1 @_FortranAioInputInteger(ptr %20, ptr %22, i32 4)
  %24 = call i32 @_FortranAioEndIoStatement(ptr %20)
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv, %19
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge.loopexit, label %.lr.ph

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %.lr.ph
  %.pre = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !3
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %0
  %25 = phi i32 [ %.pre, %._crit_edge.loopexit ], [ %13, %0 ]
  %26 = icmp eq i32 %25, 0
  br i1 %26, label %__mlir_math_ipowi_i32.exit, label %27

27:                                               ; preds = %._crit_edge
  %28 = icmp slt i32 %25, 1
  br i1 %28, label %__mlir_math_ipowi_i32.exit, label %.preheader.i

.preheader.i:                                     ; preds = %27
  %29 = and i32 %25, 1
  %.not3.i = icmp eq i32 %29, 0
  %30 = select i1 %.not3.i, i32 1, i32 4
  %31 = icmp eq i32 %25, 1
  br i1 %31, label %__mlir_math_ipowi_i32.exit, label %.lr.ph.i

.lr.ph.i:                                         ; preds = %.preheader.i, %.lr.ph.i
  %spec.select4.i = phi i32 [ %spec.select.i, %.lr.ph.i ], [ %30, %.preheader.i ]
  %32 = phi i32 [ %34, %.lr.ph.i ], [ %25, %.preheader.i ]
  %33 = phi i32 [ %35, %.lr.ph.i ], [ 4, %.preheader.i ]
  %34 = lshr i32 %32, 1
  %35 = mul i32 %33, %33
  %36 = and i32 %32, 2
  %.not.i = icmp eq i32 %36, 0
  %37 = select i1 %.not.i, i32 1, i32 %35
  %spec.select.i = mul i32 %37, %spec.select4.i
  %38 = icmp ult i32 %32, 4
  br i1 %38, label %__mlir_math_ipowi_i32.exit, label %.lr.ph.i

__mlir_math_ipowi_i32.exit:                       ; preds = %.lr.ph.i, %27, %._crit_edge, %.preheader.i
  %common.ret.op.i = phi i32 [ 1, %._crit_edge ], [ %30, %.preheader.i ], [ 0, %27 ], [ %spec.select.i, %.lr.ph.i ]
  %39 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %common.ret.op.i, i32 0)
  %40 = zext i32 %39 to i64
  %41 = shl nuw nsw i64 %40, 2
  %42 = call ptr @malloc(i64 %41)
  store ptr %42, ptr @_QFEmp.0, align 8, !tbaa !7
  store i64 %40, ptr @_QFEmp.8, align 8, !tbaa !7
  br i1 %26, label %.preheader.lr.ph, label %43

43:                                               ; preds = %__mlir_math_ipowi_i32.exit
  %44 = icmp slt i32 %25, 1
  br i1 %44, label %._crit_edge406, label %.preheader.i380

.preheader.i380:                                  ; preds = %43
  %45 = and i32 %25, 1
  %.not3.i379 = icmp eq i32 %45, 0
  %46 = select i1 %.not3.i379, i32 1, i32 4
  %47 = icmp eq i32 %25, 1
  br i1 %47, label %.preheader.lr.ph, label %.lr.ph.i384

.lr.ph.i384:                                      ; preds = %.preheader.i380, %.lr.ph.i384
  %spec.select4.i381 = phi i32 [ %spec.select.i383, %.lr.ph.i384 ], [ %46, %.preheader.i380 ]
  %48 = phi i32 [ %50, %.lr.ph.i384 ], [ %25, %.preheader.i380 ]
  %49 = phi i32 [ %51, %.lr.ph.i384 ], [ 4, %.preheader.i380 ]
  %50 = lshr i32 %48, 1
  %51 = mul i32 %49, %49
  %52 = and i32 %48, 2
  %.not.i382 = icmp eq i32 %52, 0
  %53 = select i1 %.not.i382, i32 1, i32 %51
  %spec.select.i383 = mul i32 %53, %spec.select4.i381
  %54 = icmp ult i32 %48, 4
  br i1 %54, label %__mlir_math_ipowi_i32.exit385, label %.lr.ph.i384

__mlir_math_ipowi_i32.exit385:                    ; preds = %.lr.ph.i384
  %55 = icmp sgt i32 %spec.select.i383, 0
  br i1 %55, label %.preheader.lr.ph, label %._crit_edge406

.preheader.lr.ph:                                 ; preds = %.preheader.i380, %__mlir_math_ipowi_i32.exit, %__mlir_math_ipowi_i32.exit385
  %common.ret.op.i378418 = phi i32 [ %spec.select.i383, %__mlir_math_ipowi_i32.exit385 ], [ %46, %.preheader.i380 ], [ 1, %__mlir_math_ipowi_i32.exit ]
  %56 = zext i32 %common.ret.op.i378418 to i64
  %57 = sext i32 %25 to i64
  %58 = icmp sgt i32 %25, 0
  %.unpack342 = load ptr, ptr @_QFEl.0, align 8
  %59 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %4, i64 0, i64 1
  %60 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %4, i64 0, i64 2
  %61 = load i32, ptr %2, align 4
  %62 = load i32, ptr %3, align 4
  %63 = load i32, ptr %5, align 4
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.lr.ph, %130
  %indvars.iv409 = phi i64 [ 1, %.preheader.lr.ph ], [ %indvars.iv.next410, %130 ]
  call void @llvm.memset.p0.i64(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(16) %4, i8 0, i64 16, i1 false), !tbaa !3
  %64 = add nsw i64 %indvars.iv409, -1
  %65 = getelementptr i32, ptr %42, i64 %64
  store i32 0, ptr %65, align 4, !tbaa !3
  br i1 %58, label %.lr.ph404.preheader, label %._crit_edge405

.lr.ph404.preheader:                              ; preds = %.preheader
  %66 = trunc i64 %indvars.iv409 to i32
  br label %.lr.ph404

.lr.ph404:                                        ; preds = %.lr.ph404.preheader, %__mlir_math_ipowi_i32.exit401
  %67 = phi i32 [ %97, %__mlir_math_ipowi_i32.exit401 ], [ 0, %.lr.ph404.preheader ]
  %68 = phi i64 [ %69, %__mlir_math_ipowi_i32.exit401 ], [ %57, %.lr.ph404.preheader ]
  %.0402 = phi i32 [ %110, %__mlir_math_ipowi_i32.exit401 ], [ %66, %.lr.ph404.preheader ]
  %69 = add nsw i64 %68, -1
  %indvars = trunc i64 %69 to i32
  %70 = icmp eq i32 %indvars, 0
  br i1 %70, label %__mlir_math_ipowi_i32.exit393, label %71

71:                                               ; preds = %.lr.ph404
  %72 = icmp slt i32 %indvars, 1
  br i1 %72, label %__mlir_math_ipowi_i32.exit393, label %.preheader.i388

.preheader.i388:                                  ; preds = %71
  %73 = and i32 %indvars, 1
  %.not3.i387 = icmp eq i32 %73, 0
  %74 = select i1 %.not3.i387, i32 1, i32 4
  %75 = icmp eq i32 %indvars, 1
  br i1 %75, label %__mlir_math_ipowi_i32.exit393, label %.lr.ph.i392

.lr.ph.i392:                                      ; preds = %.preheader.i388, %.lr.ph.i392
  %spec.select4.i389 = phi i32 [ %spec.select.i391, %.lr.ph.i392 ], [ %74, %.preheader.i388 ]
  %76 = phi i32 [ %78, %.lr.ph.i392 ], [ %indvars, %.preheader.i388 ]
  %77 = phi i32 [ %79, %.lr.ph.i392 ], [ 4, %.preheader.i388 ]
  %78 = lshr i32 %76, 1
  %79 = mul i32 %77, %77
  %80 = and i32 %76, 2
  %.not.i390 = icmp eq i32 %80, 0
  %81 = select i1 %.not.i390, i32 1, i32 %79
  %spec.select.i391 = mul i32 %81, %spec.select4.i389
  %82 = icmp ult i32 %76, 4
  br i1 %82, label %__mlir_math_ipowi_i32.exit393, label %.lr.ph.i392

__mlir_math_ipowi_i32.exit393:                    ; preds = %.lr.ph.i392, %71, %.lr.ph404, %.preheader.i388
  %common.ret.op.i386 = phi i32 [ 1, %.lr.ph404 ], [ %74, %.preheader.i388 ], [ 0, %71 ], [ %spec.select.i391, %.lr.ph.i392 ]
  %83 = sdiv i32 %.0402, %common.ret.op.i386
  %84 = add i32 %83, 1
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = add nsw i64 %85, -1
  %87 = getelementptr [4 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %86
  %88 = load i32, ptr %87, align 4, !tbaa !3
  %sext = shl i64 %68, 32
  %89 = ashr exact i64 %sext, 32
  %90 = add nsw i64 %89, -1
  %91 = getelementptr i32, ptr %.unpack342, i64 %90
  %92 = load i32, ptr %91, align 4, !tbaa !3
  %93 = add i32 %92, %88
  store i32 %93, ptr %87, align 4, !tbaa !3
  %.not = icmp eq i32 %84, 4
  br i1 %.not, label %96, label %94

94:                                               ; preds = %__mlir_math_ipowi_i32.exit393
  %95 = add i32 %67, 10
  store i32 %95, ptr %65, align 4, !tbaa !3
  br label %96

96:                                               ; preds = %94, %__mlir_math_ipowi_i32.exit393
  %97 = phi i32 [ %95, %94 ], [ %67, %__mlir_math_ipowi_i32.exit393 ]
  br i1 %70, label %__mlir_math_ipowi_i32.exit401, label %98

98:                                               ; preds = %96
  %99 = icmp slt i32 %indvars, 1
  br i1 %99, label %__mlir_math_ipowi_i32.exit401, label %.preheader.i396

.preheader.i396:                                  ; preds = %98
  %100 = and i32 %indvars, 1
  %.not3.i395 = icmp eq i32 %100, 0
  %101 = select i1 %.not3.i395, i32 1, i32 4
  %102 = icmp eq i32 %indvars, 1
  br i1 %102, label %__mlir_math_ipowi_i32.exit401, label %.lr.ph.i400

.lr.ph.i400:                                      ; preds = %.preheader.i396, %.lr.ph.i400
  %spec.select4.i397 = phi i32 [ %spec.select.i399, %.lr.ph.i400 ], [ %101, %.preheader.i396 ]
  %103 = phi i32 [ %105, %.lr.ph.i400 ], [ %indvars, %.preheader.i396 ]
  %104 = phi i32 [ %106, %.lr.ph.i400 ], [ 4, %.preheader.i396 ]
  %105 = lshr i32 %103, 1
  %106 = mul i32 %104, %104
  %107 = and i32 %103, 2
  %.not.i398 = icmp eq i32 %107, 0
  %108 = select i1 %.not.i398, i32 1, i32 %106
  %spec.select.i399 = mul i32 %108, %spec.select4.i397
  %109 = icmp ult i32 %103, 4
  br i1 %109, label %__mlir_math_ipowi_i32.exit401, label %.lr.ph.i400

__mlir_math_ipowi_i32.exit401:                    ; preds = %.lr.ph.i400, %98, %96, %.preheader.i396
  %common.ret.op.i394 = phi i32 [ 1, %96 ], [ %101, %.preheader.i396 ], [ 0, %98 ], [ %spec.select.i399, %.lr.ph.i400 ]
  %110 = srem i32 %.0402, %common.ret.op.i394
  %111 = icmp sgt i64 %68, 1
  br i1 %111, label %.lr.ph404, label %._crit_edge405.loopexit

._crit_edge405.loopexit:                          ; preds = %__mlir_math_ipowi_i32.exit401
  %.pre414 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !3
  %.pre415 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !3
  %.pre416 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !3
  br label %._crit_edge405

._crit_edge405:                                   ; preds = %._crit_edge405.loopexit, %.preheader
  %112 = phi i32 [ %97, %._crit_edge405.loopexit ], [ 0, %.preheader ]
  %113 = phi i32 [ %.pre416, %._crit_edge405.loopexit ], [ 0, %.preheader ]
  %114 = phi i32 [ %.pre415, %._crit_edge405.loopexit ], [ 0, %.preheader ]
  %115 = phi i32 [ %.pre414, %._crit_edge405.loopexit ], [ 0, %.preheader ]
  %116 = mul i32 %114, %115
  %117 = mul i32 %116, %113
  %118 = icmp eq i32 %117, 0
  br i1 %118, label %130, label %119

119:                                              ; preds = %._crit_edge405
  %120 = sub i32 %61, %115
  %121 = call i32 @llvm.abs.i32(i32 %120, i1 false)
  %122 = sub i32 %62, %114
  %123 = call i32 @llvm.abs.i32(i32 %122, i1 false)
  %124 = sub i32 %63, %113
  %125 = call i32 @llvm.abs.i32(i32 %124, i1 false)
  %126 = add i32 %112, -30
  %127 = add i32 %126, %121
  %128 = add i32 %127, %123
  %129 = add i32 %128, %125
  br label %130

130:                                              ; preds = %._crit_edge405, %119
  %storemerge = phi i32 [ %129, %119 ], [ 10000, %._crit_edge405 ]
  store i32 %storemerge, ptr %65, align 4, !tbaa !3
  %indvars.iv.next410 = add nuw nsw i64 %indvars.iv409, 1
  %exitcond413.not = icmp eq i64 %indvars.iv409, %56
  br i1 %exitcond413.not, label %._crit_edge406, label %.preheader

._crit_edge406:                                   ; preds = %130, %43, %__mlir_math_ipowi_i32.exit385
  %131 = call ptr @_FortranAioBeginExternalFormattedOutput(ptr nonnull @_QQcl.28693029, i64 4, ptr null, i32 -1, ptr nonnull @_QQcl.253e3d79a83ff446a0af71423e3bd487, i32 30)
  %.unpack = load ptr, ptr @_QFEmp.0, align 8, !tbaa !7
  %.unpack301.unpack.unpack303 = load i64, ptr @_QFEmp.8, align 8, !tbaa !7
  store ptr %.unpack, ptr %1, align 8, !tbaa !7
  %.fca.1.gep = getelementptr inbounds { ptr, i64, i32, i8, i8, i8, i8, [1 x [3 x i64]] }, ptr %1, i64 0, i32 1
  store i64 4, ptr %.fca.1.gep, align 8, !tbaa !7
  %.fca.2.gep = getelementptr inbounds { ptr, i64, i32, i8, i8, i8, i8, [1 x [3 x i64]] }, ptr %1, i64 0, i32 2
  store i32 20180515, ptr %.fca.2.gep, align 8, !tbaa !7
  %.fca.3.gep = getelementptr inbounds { ptr, i64, i32, i8, i8, i8, i8, [1 x [3 x i64]] }, ptr %1, i64 0, i32 3
  store i8 1, ptr %.fca.3.gep, align 4, !tbaa !7
  %.fca.4.gep = getelementptr inbounds { ptr, i64, i32, i8, i8, i8, i8, [1 x [3 x i64]] }, ptr %1, i64 0, i32 4
  store i8 9, ptr %.fca.4.gep, align 1, !tbaa !7
  %.fca.5.gep = getelementptr inbounds { ptr, i64, i32, i8, i8, i8, i8, [1 x [3 x i64]] }, ptr %1, i64 0, i32 5
  store i8 0, ptr %.fca.5.gep, align 2, !tbaa !7
  %.fca.6.gep = getelementptr inbounds { ptr, i64, i32, i8, i8, i8, i8, [1 x [3 x i64]] }, ptr %1, i64 0, i32 6
  store i8 0, ptr %.fca.6.gep, align 1, !tbaa !7
  %.fca.7.0.0.gep = getelementptr inbounds { ptr, i64, i32, i8, i8, i8, i8, [1 x [3 x i64]] }, ptr %1, i64 0, i32 7, i64 0, i64 0
  store i64 1, ptr %.fca.7.0.0.gep, align 8, !tbaa !7
  %.fca.7.0.1.gep = getelementptr inbounds { ptr, i64, i32, i8, i8, i8, i8, [1 x [3 x i64]] }, ptr %1, i64 0, i32 7, i64 0, i64 1
  store i64 %.unpack301.unpack.unpack303, ptr %.fca.7.0.1.gep, align 8, !tbaa !7
  %.fca.7.0.2.gep = getelementptr inbounds { ptr, i64, i32, i8, i8, i8, i8, [1 x [3 x i64]] }, ptr %1, i64 0, i32 7, i64 0, i64 2
  store i64 4, ptr %.fca.7.0.2.gep, align 8, !tbaa !7
  %132 = call i32 @_FortranAMinvalInteger4(ptr nonnull %1, ptr nonnull @_QQcl.253e3d79a83ff446a0af71423e3bd487, i32 30, i32 0, ptr null)
  %133 = call i1 @_FortranAioOutputInteger32(ptr %131, i32 %132)
  %134 = call i32 @_FortranAioEndIoStatement(ptr %131)
  %135 = call {} @_FortranAStopStatement(i32 0, i1 false, i1 false)
  unreachable
}

declare ptr @_FortranAioBeginExternalListInput(i32, ptr, i32) local_unnamed_addr

declare i1 @_FortranAioInputInteger(ptr, ptr, i32) local_unnamed_addr

declare i32 @_FortranAioEndIoStatement(ptr) local_unnamed_addr

declare ptr @_FortranAioBeginExternalFormattedOutput(ptr, i64, ptr, i32, ptr, i32) local_unnamed_addr

declare i1 @_FortranAioOutputInteger32(ptr, i32) local_unnamed_addr

declare i32 @_FortranAMinvalInteger4(ptr, ptr, i32, i32, ptr) local_unnamed_addr

declare {} @_FortranAStopStatement(i32, i1, i1) local_unnamed_addr

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smax.i32(i32, i32) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.abs.i32(i32, i1 immarg) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #3

attributes #0 = { mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite) "alloc-family"="malloc" }
attributes #1 = { noreturn }
attributes #2 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #3 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write) }

!llvm.module.flags = !{!0, !1, !2}

!0 = !{i32 2, !"Debug Info Version", i32 3}
!1 = !{i32 8, !"PIC Level", i32 2}
!2 = !{i32 7, !"PIE Level", i32 2}
!3 = !{!4, !4, i64 0}
!4 = !{!"any data access", !5, i64 0}
!5 = !{!"any access", !6, i64 0}
!6 = !{!"Flang Type TBAA Root"}
!7 = !{!8, !8, i64 0}
!8 = !{!"descriptor member", !5, i64 0}
