#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */
typedef int /*<<< orphan*/ dp;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ memset(int *, int /*<<< orphan*/, int);
int numTrees(int n) {
  int dp[n + 1];
  memset(dp, 0, sizeof(dp));
  dp[0] = 1;
  dp[1] = 1;
  for (int i = 2; i <= n; ++i) {
    for (int j = 1; j <= i; ++j) {
      dp[i] += dp[j - 1] * dp[i - j];
    }
  }
  return dp[n];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<numTrees>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rcx
and    $0xfffffffffffffff0,%rcx
mov    %rsp,%rdi
sub    %rcx,%rdi
mov    %rdi,-0x28(%rbp)
mov    %rdi,%rsp
mov    %rax,-0x18(%rbp)
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
movl   $0x1,0x4(%rax)
movl   $0x2,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     11d1 <numTrees+0xc1>
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     11be <numTrees+0xae>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
imul   (%rax,%rcx,4),%edx
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    117d <numTrees+0x6d>
jmp    11c3 <numTrees+0xb3>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    116a <numTrees+0x5a>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<numTrees>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%r14d
lea    0x1(%r14),%r15d
mov    %rsp,%r12
lea    0xf(,%r15,4),%r13
and    $0xfffffffffffffff0,%r13
mov    %r12,%rbx
sub    %r13,%rbx
mov    %rbx,%rsp
neg    %r13
lea    0x4(,%r14,4),%edx
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
movabs $0x100000001,%rax
mov    %rax,(%r12,%r13,1)
cmp    $0x2,%r14d
jge    117b <numTrees+0x6b>
movslq %r14d,%rax
mov    (%rbx,%rax,4),%eax
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
lea    0x4(%rbx),%r9
mov    $0x2,%ecx
xor    %r8d,%r8d
jmp    119d <numTrees+0x8d>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rcx
add    $0x4,%r9
cmp    %r15,%rcx
je     1166 <numTrees+0x56>
mov    (%rbx,%rcx,4),%esi
mov    $0x1,%edi
inc    %r8
je     11ee <numTrees+0xde>
mov    %rcx,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
neg    %r10
mov    $0x1,%edi
mov    %r9,%rax
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rax),%edx
imul   -0x4(%rbx,%rdi,4),%edx
add    %esi,%edx
mov    %edx,(%rbx,%rcx,4)
mov    -0x4(%rax),%esi
imul   (%rbx,%rdi,4),%esi
add    %edx,%esi
mov    %esi,(%rbx,%rcx,4)
add    $0xfffffffffffffff8,%rax
lea    (%r10,%rdi,1),%rdx
add    $0x2,%rdx
add    $0x2,%rdi
cmp    $0x1,%rdx
jne    11c0 <numTrees+0xb0>
test   $0x1,%cl
je     1190 <numTrees+0x80>
mov    %rcx,%rax
sub    %rdi,%rax
mov    (%rbx,%rax,4),%eax
imul   -0x4(%rbx,%rdi,4),%eax
add    %eax,%esi
mov    %esi,(%rbx,%rcx,4)
jmp    1190 <numTrees+0x80>

LLVM IR (-O0):
define i32 @numTrees(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i64
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%7 = load i32, i32* %2
%8 = add nsw i32 %7, 1
%9 = zext i32 %8 to i64
%10 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %10, i8** %3
%11 = alloca i32, i64 %9
store i64 %9, i64* %4
%12 = mul nuw i64 4, %9
%13 = trunc i64 %12 to i32
%14 = call i32 @memset(i32* %11, i32 0, i32 %13)
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 0
store i32 1, i32* %15
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 1
store i32 1, i32* %16
store i32 2, i32* %5
br label %17
17: ; preds = %48, %1
%18 = load i32, i32* %5
%19 = load i32, i32* %2
%20 = icmp sle i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %51
21: ; preds = %17
store i32 1, i32* %6
br label %22
22: ; preds = %44, %21
%23 = load i32, i32* %6
%24 = load i32, i32* %5
%25 = icmp sle i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %47
26: ; preds = %22
%27 = load i32, i32* %6
%28 = sub nsw i32 %27, 1
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = load i32, i32* %5
%33 = load i32, i32* %6
%34 = sub nsw i32 %32, %33
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = mul nsw i32 %31, %37
%39 = load i32, i32* %5
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = add nsw i32 %42, %38
store i32 %43, i32* %41
br label %44
44: ; preds = %26
%45 = load i32, i32* %6
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %6
br label %22
47: ; preds = %22
br label %48
48: ; preds = %47
%49 = load i32, i32* %5
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %5
br label %17
51: ; preds = %17
%52 = load i32, i32* %2
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = load i8*, i8** %3
ret i32 %55
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @numTrees(i32 %0) {
%2 = add i32 %0, 1
%3 = zext i32 %2 to i64
%4 = alloca i32, i64 %3
%5 = shl i32 %2, 2
%6 = call i32 @memset(i32* %4, i32 0, i32 %5)
store i32 1, i32* %4
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 1
store i32 1, i32* %7
%8 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %8, label %18, label %9
9: ; preds = %1, %35
%10 = phi i64 [ %38, %35 ], [ 0, %1 ]
%11 = phi i64 [ %36, %35 ], [ 2, %1 ]
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %11
%13 = load i32, i32* %12
%14 = and i64 %11, 1
%15 = icmp eq i64 %10, -1
br i1 %15, label %22, label %16
16: ; preds = %9
%17 = and i64 %11, 9223372036854775806
br label %39
18: ; preds = %35, %1
%19 = sext i32 %0 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
ret i32 %21
22: ; preds = %39, %9
%23 = phi i32 [ %13, %9 ], [ %58, %39 ]
%24 = phi i64 [ 1, %9 ], [ %59, %39 ]
%25 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %25, label %35, label %26
26: ; preds = %22
%27 = add nsw i64 %24, -1
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = sub nsw i64 %11, %24
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = mul nsw i32 %32, %29
%34 = add nsw i32 %23, %33
store i32 %34, i32* %12
br label %35
35: ; preds = %22, %26
%36 = add nuw nsw i64 %11, 1
%37 = icmp eq i64 %36, %3
%38 = add i64 %10, 1
br i1 %37, label %18, label %9
39: ; preds = %39, %16
%40 = phi i32 [ %13, %16 ], [ %58, %39 ]
%41 = phi i64 [ 1, %16 ], [ %59, %39 ]
%42 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %60, %39 ]
%43 = add nsw i64 %41, -1
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = sub nsw i64 %11, %41
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = mul nsw i32 %48, %45
%50 = add nsw i32 %40, %49
store i32 %50, i32* %12
%51 = xor i64 %41, -1
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %41
%53 = load i32, i32* %52
%54 = add nsw i64 %11, %51
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = mul nsw i32 %56, %53
%58 = add nsw i32 %50, %57
store i32 %58, i32* %12
%59 = add nuw nsw i64 %41, 2
%60 = add i64 %42, 2
%61 = icmp eq i64 %60, %17
br i1 %61, label %22, label %39
}