int maj_elem(int array[], int size) {
  if (size == 0)
    return -1;
  int elem = array[0];
  int bal = 1;
  for (int i = 1; i < size; i++) {
    if (bal == 0) {
      elem = array[i];
      bal = 1;
    } else {
      if (array[i] == elem)
        bal++;
      else
        bal--;
    }
  }
  int count = 0;
  for (int i = 0; i < size; i++) {
    count += array[i] == elem;
  }
  return count > (size / 2) ? elem : -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<maj_elem>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    1121 <maj_elem+0x21>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    122b <maj_elem+0x12b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11ab <maj_elem+0xab>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jne    1168 <maj_elem+0x68>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
jmp    1198 <maj_elem+0x98>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    118a <maj_elem+0x8a>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1193 <maj_elem+0x93>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1198 <maj_elem+0x98>
jmp    119d <maj_elem+0x9d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1138 <maj_elem+0x38>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11ef <maj_elem+0xef>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
sete   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11b9 <maj_elem+0xb9>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jle    1218 <maj_elem+0x118>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1225 <maj_elem+0x125>
mov    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1225 <maj_elem+0x125>
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<maj_elem>:
test   %esi,%esi
je     1269 <maj_elem+0x169>
push   %rbp
push   %rbx
mov    (%rdi),%r9d
mov    %esi,%r10d
mov    %r9d,%ebp
cmp    $0x2,%esi
jl     113f <maj_elem+0x3f>
lea    -0x1(%r10),%r8
cmp    $0x2,%esi
jne    126f <maj_elem+0x16f>
mov    $0x1,%eax
mov    $0x1,%edx
mov    %r9d,%ebp
test   $0x1,%r8b
je     113f <maj_elem+0x3f>
test   %eax,%eax
jne    113f <maj_elem+0x3f>
mov    (%rdi,%rdx,4),%ebp
xor    %eax,%eax
test   %esi,%esi
jle    1253 <maj_elem+0x153>
cmp    %ebp,%r9d
sete   %al
cmp    $0x1,%esi
je     1253 <maj_elem+0x153>
lea    -0x1(%r10),%r8
mov    $0x1,%edx
cmp    $0x8,%r8
jb     1240 <maj_elem+0x140>
mov    %r8,%rdx
and    $0xfffffffffffffff8,%rdx
movd   %eax,%xmm0
movd   %ebp,%xmm1
pshufd $0x0,%xmm1,%xmm1
lea    -0x8(%rdx),%rax
mov    %rax,%r9
shr    $0x3,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     12f7 <maj_elem+0x1f7>
mov    %r9,%rcx
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
pxor   %xmm2,%xmm2
mov    $0x1,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%rdi,%rax,4),%xmm3
movdqu 0x10(%rdi,%rax,4),%xmm4
movdqu 0x20(%rdi,%rax,4),%xmm5
movdqu 0x30(%rdi,%rax,4),%xmm6
pcmpeqd %xmm1,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm0
pcmpeqd %xmm1,%xmm4
psubd  %xmm4,%xmm2
pcmpeqd %xmm1,%xmm5
psubd  %xmm5,%xmm0
pcmpeqd %xmm1,%xmm6
psubd  %xmm6,%xmm2
add    $0x10,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
jne    11b0 <maj_elem+0xb0>
test   $0x1,%r9b
je     1212 <maj_elem+0x112>
movdqu (%rdi,%rax,4),%xmm3
movdqu 0x10(%rdi,%rax,4),%xmm4
pcmpeqd %xmm1,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm0
pcmpeqd %xmm1,%xmm4
psubd  %xmm4,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %rdx,%r8
je     1253 <maj_elem+0x153>
or     $0x1,%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
xor    %ecx,%ecx
cmp    %ebp,(%rdi,%rdx,4)
sete   %cl
add    %ecx,%eax
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%r10
jne    1240 <maj_elem+0x140>
mov    %esi,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %esi,%ecx
sar    %ecx
cmp    %ecx,%eax
mov    $0xffffffff,%eax
cmovg  %ebp,%eax
pop    %rbx
pop    %rbp
ret
mov    $0xffffffff,%eax
ret
mov    %r8,%r11
and    $0xfffffffffffffffe,%r11
neg    %r11
mov    $0x1,%eax
mov    $0x1,%edx
mov    %r9d,%ecx
jmp    12ad <maj_elem+0x1ad>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x1,%eax
lea    (%r11,%rdx,1),%rbx
add    $0x2,%rbx
add    $0x2,%rdx
mov    %ebp,%ecx
cmp    $0x1,%rbx
je     1132 <maj_elem+0x32>
mov    (%rdi,%rdx,4),%ebx
test   %eax,%eax
je     12c0 <maj_elem+0x1c0>
cmp    %ecx,%ebx
jne    12d0 <maj_elem+0x1d0>
add    $0x1,%eax
jmp    12d3 <maj_elem+0x1d3>
nopl   (%rax)
mov    %ebx,%ecx
mov    $0x1,%eax
jmp    12d3 <maj_elem+0x1d3>
nopl   0x0(%rax)
add    $0xffffffff,%eax
mov    0x4(%rdi,%rdx,4),%ebp
test   %eax,%eax
je     1290 <maj_elem+0x190>
cmp    %ecx,%ebp
jne    12f0 <maj_elem+0x1f0>
add    $0x1,%eax
jmp    12f3 <maj_elem+0x1f3>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %ecx,%ebp
jmp    1295 <maj_elem+0x195>
pxor   %xmm2,%xmm2
mov    $0x1,%eax
test   $0x1,%r9b
jne    11f7 <maj_elem+0xf7>
jmp    1212 <maj_elem+0x112>

LLVM IR (-O0):
define i32 @maj_elem(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
%11 = load i32, i32* %5
%12 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %14
13: ; preds = %2
store i32 -1, i32* %3
br label %79
14: ; preds = %2
%15 = load i32*, i32** %4
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 0
%17 = load i32, i32* %16
store i32 %17, i32* %6
store i32 1, i32* %7
store i32 1, i32* %8
br label %18
18: ; preds = %47, %14
%19 = load i32, i32* %8
%20 = load i32, i32* %5
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %50
22: ; preds = %18
%23 = load i32, i32* %7
%24 = icmp eq i32 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %31
25: ; preds = %22
%26 = load i32*, i32** %4
%27 = load i32, i32* %8
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
store i32 %30, i32* %6
store i32 1, i32* %7
br label %46
31: ; preds = %22
%32 = load i32*, i32** %4
%33 = load i32, i32* %8
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = load i32, i32* %6
%38 = icmp eq i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %42
39: ; preds = %31
%40 = load i32, i32* %7
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %7
br label %45
42: ; preds = %31
%43 = load i32, i32* %7
%44 = add nsw i32 %43, -1
store i32 %44, i32* %7
br label %45
45: ; preds = %42, %39
br label %46
46: ; preds = %45, %25
br label %47
47: ; preds = %46
%48 = load i32, i32* %8
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %8
br label %18
50: ; preds = %18
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %10
br label %51
51: ; preds = %66, %50
%52 = load i32, i32* %10
%53 = load i32, i32* %5
%54 = icmp slt i32 %52, %53
br i1 %54, label %55, label %69
55: ; preds = %51
%56 = load i32*, i32** %4
%57 = load i32, i32* %10
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
%61 = load i32, i32* %6
%62 = icmp eq i32 %60, %61
%63 = zext i1 %62 to i32
%64 = load i32, i32* %9
%65 = add nsw i32 %64, %63
store i32 %65, i32* %9
br label %66
66: ; preds = %55
%67 = load i32, i32* %10
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %10
br label %51
69: ; preds = %51
%70 = load i32, i32* %9
%71 = load i32, i32* %5
%72 = sdiv i32 %71, 2
%73 = icmp sgt i32 %70, %72
br i1 %73, label %74, label %76
74: ; preds = %69
%75 = load i32, i32* %6
br label %77
76: ; preds = %69
br label %77
77: ; preds = %76, %74
%78 = phi i32 [ %75, %74 ], [ -1, %76 ]
store i32 %78, i32* %3
br label %79
79: ; preds = %77, %13
%80 = load i32, i32* %3
ret i32 %80
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @maj_elem(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %3, label %164, label %4
4: ; preds = %2
%5 = load i32, i32* %0
%6 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %6, label %7, label %25
7: ; preds = %4
%8 = zext i32 %1 to i64
%9 = add nsw i64 %8, -1
%10 = and i64 %9, 1
%11 = icmp eq i32 %1, 2
br i1 %11, label %14, label %12
12: ; preds = %7
%13 = and i64 %9, -2
br label %116
14: ; preds = %143, %7
%15 = phi i32 [ undef, %7 ], [ %144, %143 ]
%16 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %146, %143 ]
%17 = phi i32 [ 1, %7 ], [ %145, %143 ]
%18 = phi i32 [ %5, %7 ], [ %144, %143 ]
%19 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %19, label %25, label %20
20: ; preds = %14
%21 = icmp eq i32 %17, 0
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
%23 = load i32, i32* %22
%24 = select i1 %21, i32 %23, i32 %18
br label %25
25: ; preds = %20, %14, %4
%26 = phi i32 [ %5, %4 ], [ %15, %14 ], [ %24, %20 ]
%27 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %27, label %28, label %149
28: ; preds = %25
%29 = zext i32 %1 to i64
%30 = icmp eq i32 %5, %26
%31 = zext i1 %30 to i32
%32 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %32, label %149, label %33
33: ; preds = %28
%34 = add nsw i64 %29, -1
%35 = icmp ult i64 %34, 8
br i1 %35, label %113, label %36
36: ; preds = %33
%37 = and i64 %34, -8
%38 = or i64 %37, 1
%39 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 0, i32 0, i32 0>, i32 %31, i64 0
%40 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %26, i64 0
%41 = shufflevector <4 x i32> %40, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%42 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %26, i64 0
%43 = shufflevector <4 x i32> %42, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%44 = add nsw i64 %37, -8
%45 = lshr exact i64 %44, 3
%46 = add nuw nsw i64 %45, 1
%47 = and i64 %46, 1
%48 = icmp eq i64 %44, 0
br i1 %48, label %87, label %49
49: ; preds = %36
%50 = and i64 %46, 4611686018427387902
br label %51
51: ; preds = %51, %49
%52 = phi i64 [ 0, %49 ], [ %82, %51 ]
%53 = phi <4 x i32> [ %39, %49 ], [ %80, %51 ]
%54 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %49 ], [ %81, %51 ]
%55 = phi i64 [ 0, %49 ], [ %83, %51 ]
%56 = or i64 %52, 1
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %56
%58 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
%59 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %58
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 4
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
%62 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %61
%63 = icmp eq <4 x i32> %59, %41
%64 = icmp eq <4 x i32> %62, %43
%65 = zext <4 x i1> %63 to <4 x i32>
%66 = zext <4 x i1> %64 to <4 x i32>
%67 = add <4 x i32> %53, %65
%68 = add <4 x i32> %54, %66
%69 = or i64 %52, 9
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %69
%71 = bitcast i32* %70 to <4 x i32>*
%72 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %71
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 4
%74 = bitcast i32* %73 to <4 x i32>*
%75 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %74
%76 = icmp eq <4 x i32> %72, %41
%77 = icmp eq <4 x i32> %75, %43
%78 = zext <4 x i1> %76 to <4 x i32>
%79 = zext <4 x i1> %77 to <4 x i32>
%80 = add <4 x i32> %67, %78
%81 = add <4 x i32> %68, %79
%82 = add nuw i64 %52, 16
%83 = add i64 %55, 2
%84 = icmp eq i64 %83, %50
br i1 %84, label %85, label %51
85: ; preds = %51
%86 = or i64 %82, 1
br label %87
87: ; preds = %85, %36
%88 = phi <4 x i32> [ undef, %36 ], [ %80, %85 ]
%89 = phi <4 x i32> [ undef, %36 ], [ %81, %85 ]
%90 = phi i64 [ 1, %36 ], [ %86, %85 ]
%91 = phi <4 x i32> [ %39, %36 ], [ %80, %85 ]
%92 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %36 ], [ %81, %85 ]
%93 = icmp eq i64 %47, 0
br i1 %93, label %107, label %94
94: ; preds = %87
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %90
%96 = bitcast i32* %95 to <4 x i32>*
%97 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %96
%98 = getelementptr inbounds i32, i32* %95, i64 4
%99 = bitcast i32* %98 to <4 x i32>*
%100 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %99
%101 = icmp eq <4 x i32> %97, %41
%102 = icmp eq <4 x i32> %100, %43
%103 = zext <4 x i1> %101 to <4 x i32>
%104 = zext <4 x i1> %102 to <4 x i32>
%105 = add <4 x i32> %91, %103
%106 = add <4 x i32> %92, %104
br label %107
107: ; preds = %87, %94
%108 = phi <4 x i32> [ %88, %87 ], [ %105, %94 ]
%109 = phi <4 x i32> [ %89, %87 ], [ %106, %94 ]
%110 = add <4 x i32> %109, %108
%111 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %110)
%112 = icmp eq i64 %34, %37
br i1 %112, label %149, label %113
113: ; preds = %33, %107
%114 = phi i64 [ 1, %33 ], [ %38, %107 ]
%115 = phi i32 [ %31, %33 ], [ %111, %107 ]
br label %154
116: ; preds = %143, %12
%117 = phi i64 [ 1, %12 ], [ %146, %143 ]
%118 = phi i32 [ 1, %12 ], [ %145, %143 ]
%119 = phi i32 [ %5, %12 ], [ %144, %143 ]
%120 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %147, %143 ]
%121 = icmp eq i32 %118, 0
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %117
%123 = load i32, i32* %122
br i1 %121, label %130, label %124
124: ; preds = %116
%125 = icmp eq i32 %123, %119
br i1 %125, label %126, label %128
126: ; preds = %124
%127 = add nsw i32 %118, 1
br label %130
128: ; preds = %124
%129 = add nsw i32 %118, -1
br label %130
130: ; preds = %116, %128, %126
%131 = phi i32 [ %119, %126 ], [ %119, %128 ], [ %123, %116 ]
%132 = phi i32 [ %127, %126 ], [ %129, %128 ], [ 1, %116 ]
%133 = add nuw nsw i64 %117, 1
%134 = icmp eq i32 %132, 0
%135 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %133
%136 = load i32, i32* %135
br i1 %134, label %143, label %137
137: ; preds = %130
%138 = icmp eq i32 %136, %131
br i1 %138, label %141, label %139
139: ; preds = %137
%140 = add nsw i32 %132, -1
br label %143
141: ; preds = %137
%142 = add nsw i32 %132, 1
br label %143
143: ; preds = %141, %139, %130
%144 = phi i32 [ %131, %141 ], [ %131, %139 ], [ %136, %130 ]
%145 = phi i32 [ %142, %141 ], [ %140, %139 ], [ 1, %130 ]
%146 = add nuw nsw i64 %117, 2
%147 = add i64 %120, 2
%148 = icmp eq i64 %147, %13
br i1 %148, label %14, label %116
149: ; preds = %154, %28, %107, %25
%150 = phi i32 [ 0, %25 ], [ %31, %28 ], [ %111, %107 ], [ %161, %154 ]
%151 = sdiv i32 %1, 2
%152 = icmp sgt i32 %150, %151
%153 = select i1 %152, i32 %26, i32 -1
br label %164
154: ; preds = %113, %154
%155 = phi i64 [ %162, %154 ], [ %114, %113 ]
%156 = phi i32 [ %161, %154 ], [ %115, %113 ]
%157 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %155
%158 = load i32, i32* %157
%159 = icmp eq i32 %158, %26
%160 = zext i1 %159 to i32
%161 = add nuw nsw i32 %156, %160
%162 = add nuw nsw i64 %155, 1
%163 = icmp eq i64 %162, %29
br i1 %163, label %149, label %154
164: ; preds = %2, %149
%165 = phi i32 [ %153, %149 ], [ -1, %2 ]
ret i32 %165
}