void cluster1d(double ar[], int n, int order[], double tol, int *nclusters,
               int ids[], double avgs[]) {
  int i, ncl;
  double dv;
  avgs[0] = ar[order[0]];
  ncl = 1;
  ids[0] = 0;
  for (i = 1; i < n; i++) {
    dv = ar[order[i]] - ar[order[i - 1]];
    if (dv > tol) {
      if (ncl > 1) {
        avgs[ids[i - 1]] = avgs[ids[i - 1]] / ncl;
      }
      ids[i] = ids[i - 1] + 1;
      ncl = 1;
      avgs[ids[i]] = ar[order[i]];
    } else {
      ids[i] = ids[i - 1];
      ncl = ncl + 1;
      avgs[ids[i]] = avgs[ids[i]] + ar[order[i]];
    }
  }
  if (ncl > 1) {
    avgs[ids[i - 1]] /= ncl;
  }
  *nclusters = ids[n - 1] + 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cluster1d>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    %r8,-0x30(%rbp)
mov    %r9,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
movl   $0x1,-0x40(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
movl   $0x1,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    12b1 <cluster1d+0x1b1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x3c(%rbp),%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x3c(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
ucomisd -0x20(%rbp),%xmm0
jbe    123b <cluster1d+0x13b>
cmpl   $0x1,-0x40(%rbp)
jle    11e7 <cluster1d+0xe7>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0x3c(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
cvtsi2sdl -0x40(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0x3c(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x1,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x3c(%rbp),%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movslq -0x3c(%rbp),%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
jmp    129e <cluster1d+0x19e>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movslq -0x3c(%rbp),%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x3c(%rbp),%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movslq -0x3c(%rbp),%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
jmp    12a3 <cluster1d+0x1a3>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    1150 <cluster1d+0x50>
cmpl   $0x1,-0x40(%rbp)
jle    12e3 <cluster1d+0x1e3>
cvtsi2sdl -0x40(%rbp),%xmm1
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0x3c(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cluster1d>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
movslq (%rdx),%rax
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%r9)
movl   $0x0,(%r8)
cmp    $0x2,%esi
jl     120d <cluster1d+0x10d>
mov    %esi,%ebp
mov    (%rdx),%eax
mov    $0x1,%r11d
xor    %r14d,%r14d
mov    %rbp,-0x8(%rsp)
mov    %r14d,%r15d
lea    (%r8,%r11,4),%r12
lea    (%rdx,%r11,4),%r13
sub    %r11,%rbp
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
movslq 0x0(%r13,%rbx,4),%r10
movsd  (%rdi,%r10,8),%xmm1
cltq
subsd  (%rdi,%rax,8),%xmm1
ucomisd %xmm0,%xmm1
ja     1190 <cluster1d+0x90>
mov    %r14d,(%r12,%rbx,4)
movsd  (%r9,%r15,8),%xmm1
movslq 0x0(%r13,%rbx,4),%rax
addsd  (%rdi,%rax,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%r9,%r15,8)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%rbp
jne    1150 <cluster1d+0x50>
jmp    11ea <cluster1d+0xea>
nopl   (%rax)
lea    0x1(%rbx),%rax
cmp    $0x2,%eax
jb     11b0 <cluster1d+0xb0>
movsd  (%r9,%r15,8),%xmm1
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %eax,%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm1
movsd  %xmm1,(%r9,%r15,8)
add    $0x1,%r14d
mov    %r14d,(%r12,%rbx,4)
movslq 0x0(%r13,%rbx,4),%rax
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%r9,%r15,8)
lea    (%r11,%rbx,1),%r10
add    $0x1,%r10
not    %r11
mov    -0x8(%rsp),%rbp
add    %rbp,%r11
cmp    %rbx,%r11
mov    %r10,%r11
jne    1139 <cluster1d+0x39>
jmp    120d <cluster1d+0x10d>
lea    -0x1(%rsi),%eax
cltq
add    $0x1,%ebx
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %ebx,%xmm0
movslq (%r8,%rax,4),%rax
movsd  (%r9,%rax,8),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%r9,%rax,8)
movslq %esi,%rax
mov    -0x4(%r8,%rax,4),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,(%rcx)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @cluster1d(double* %0, i32 %1, i32* %2, double %3, i32* %4, i32* %5, double* %6) {
%8 = alloca double*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32*
%11 = alloca double
%12 = alloca i32*
%13 = alloca i32*
%14 = alloca double*
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca double
store double* %0, double** %8
store i32 %1, i32* %9
store i32* %2, i32** %10
store double %3, double* %11
store i32* %4, i32** %12
store i32* %5, i32** %13
store double* %6, double** %14
%18 = load double*, double** %8
%19 = load i32*, i32** %10
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 0
%21 = load i32, i32* %20
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds double, double* %18, i64 %22
%24 = load double, double* %23
%25 = load double*, double** %14
%26 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 0
store double %24, double* %26
store i32 1, i32* %16
%27 = load i32*, i32** %13
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 0
store i32 0, i32* %28
store i32 1, i32* %15
br label %29
29: ; preds = %153, %7
%30 = load i32, i32* %15
%31 = load i32, i32* %9
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %156
33: ; preds = %29
%34 = load double*, double** %8
%35 = load i32*, i32** %10
%36 = load i32, i32* %15
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %40
%42 = load double, double* %41
%43 = load double*, double** %8
%44 = load i32*, i32** %10
%45 = load i32, i32* %15
%46 = sub nsw i32 %45, 1
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %50
%52 = load double, double* %51
%53 = fsub double %42, %52
store double %53, double* %17
%54 = load double, double* %17
%55 = load double, double* %11
%56 = fcmp ogt double %54, %55
br i1 %56, label %57, label %112
57: ; preds = %33
%58 = load i32, i32* %16
%59 = icmp sgt i32 %58, 1
br i1 %59, label %60, label %83
60: ; preds = %57
%61 = load double*, double** %14
%62 = load i32*, i32** %13
%63 = load i32, i32* %15
%64 = sub nsw i32 %63, 1
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %65
%67 = load i32, i32* %66
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds double, double* %61, i64 %68
%70 = load double, double* %69
%71 = load i32, i32* %16
%72 = sitofp i32 %71 to double
%73 = fdiv double %70, %72
%74 = load double*, double** %14
%75 = load i32*, i32** %13
%76 = load i32, i32* %15
%77 = sub nsw i32 %76, 1
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %78
%80 = load i32, i32* %79
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 %81
store double %73, double* %82
br label %83
83: ; preds = %60, %57
%84 = load i32*, i32** %13
%85 = load i32, i32* %15
%86 = sub nsw i32 %85, 1
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %87
%89 = load i32, i32* %88
%90 = add nsw i32 %89, 1
%91 = load i32*, i32** %13
%92 = load i32, i32* %15
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %91, i64 %93
store i32 %90, i32* %94
store i32 1, i32* %16
%95 = load double*, double** %8
%96 = load i32*, i32** %10
%97 = load i32, i32* %15
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %96, i64 %98
%100 = load i32, i32* %99
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds double, double* %95, i64 %101
%103 = load double, double* %102
%104 = load double*, double** %14
%105 = load i32*, i32** %13
%106 = load i32, i32* %15
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %105, i64 %107
%109 = load i32, i32* %108
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds double, double* %104, i64 %110
store double %103, double* %111
br label %152
112: ; preds = %33
%113 = load i32*, i32** %13
%114 = load i32, i32* %15
%115 = sub nsw i32 %114, 1
%116 = sext i32 %115 to i64
%117 = getelementptr inbounds i32, i32* %113, i64 %116
%118 = load i32, i32* %117
%119 = load i32*, i32** %13
%120 = load i32, i32* %15
%121 = sext i32 %120 to i64
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %119, i64 %121
store i32 %118, i32* %122
%123 = load i32, i32* %16
%124 = add nsw i32 %123, 1
store i32 %124, i32* %16
%125 = load double*, double** %14
%126 = load i32*, i32** %13
%127 = load i32, i32* %15
%128 = sext i32 %127 to i64
%129 = getelementptr inbounds i32, i32* %126, i64 %128
%130 = load i32, i32* %129
%131 = sext i32 %130 to i64
%132 = getelementptr inbounds double, double* %125, i64 %131
%133 = load double, double* %132
%134 = load double*, double** %8
%135 = load i32*, i32** %10
%136 = load i32, i32* %15
%137 = sext i32 %136 to i64
%138 = getelementptr inbounds i32, i32* %135, i64 %137
%139 = load i32, i32* %138
%140 = sext i32 %139 to i64
%141 = getelementptr inbounds double, double* %134, i64 %140
%142 = load double, double* %141
%143 = fadd double %133, %142
%144 = load double*, double** %14
%145 = load i32*, i32** %13
%146 = load i32, i32* %15
%147 = sext i32 %146 to i64
%148 = getelementptr inbounds i32, i32* %145, i64 %147
%149 = load i32, i32* %148
%150 = sext i32 %149 to i64
%151 = getelementptr inbounds double, double* %144, i64 %150
store double %143, double* %151
br label %152
152: ; preds = %112, %83
br label %153
153: ; preds = %152
%154 = load i32, i32* %15
%155 = add nsw i32 %154, 1
store i32 %155, i32* %15
br label %29
156: ; preds = %29
%157 = load i32, i32* %16
%158 = icmp sgt i32 %157, 1
br i1 %158, label %159, label %173
159: ; preds = %156
%160 = load i32, i32* %16
%161 = sitofp i32 %160 to double
%162 = load double*, double** %14
%163 = load i32*, i32** %13
%164 = load i32, i32* %15
%165 = sub nsw i32 %164, 1
%166 = sext i32 %165 to i64
%167 = getelementptr inbounds i32, i32* %163, i64 %166
%168 = load i32, i32* %167
%169 = sext i32 %168 to i64
%170 = getelementptr inbounds double, double* %162, i64 %169
%171 = load double, double* %170
%172 = fdiv double %171, %161
store double %172, double* %170
br label %173
173: ; preds = %159, %156
%174 = load i32*, i32** %13
%175 = load i32, i32* %9
%176 = sub nsw i32 %175, 1
%177 = sext i32 %176 to i64
%178 = getelementptr inbounds i32, i32* %174, i64 %177
%179 = load i32, i32* %178
%180 = add nsw i32 %179, 1
%181 = load i32*, i32** %12
store i32 %180, i32* %181
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @cluster1d(double* nocapture %0, i32 %1, i32* nocapture %2, double %3, i32* nocapture writeonly %4, i32* nocapture %5, double* nocapture %6) {
%8 = load i32, i32* %2
%9 = sext i32 %8 to i64
%10 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %9
%11 = load double, double* %10
store double %11, double* %6
store i32 0, i32* %5
%12 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %12, label %13, label %76
13: ; preds = %7
%14 = zext i32 %1 to i64
%15 = load i32, i32* %2
br label %16
16: ; preds = %55, %13
%17 = phi i32 [ %56, %55 ], [ 0, %13 ]
%18 = phi i32 [ %58, %55 ], [ %15, %13 ]
%19 = phi i64 [ %64, %55 ], [ 1, %13 ]
%20 = zext i32 %17 to i64
%21 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %20
br label %22
22: ; preds = %16, %44
%23 = phi i32 [ %48, %44 ], [ %18, %16 ]
%24 = phi i64 [ %53, %44 ], [ %19, %16 ]
%25 = phi i32 [ %46, %44 ], [ 1, %16 ]
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %24
%27 = load i32, i32* %26
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %28
%30 = load double, double* %29
%31 = sext i32 %23 to i64
%32 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %31
%33 = load double, double* %32
%34 = fsub double %30, %33
%35 = fcmp ogt double %34, %3
br i1 %35, label %36, label %44
36: ; preds = %22
%37 = icmp ugt i32 %25, 1
br i1 %37, label %38, label %55
38: ; preds = %36
%39 = zext i32 %17 to i64
%40 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %39
%41 = load double, double* %40
%42 = sitofp i32 %25 to double
%43 = fdiv double %41, %42
store double %43, double* %40
br label %55
44: ; preds = %22
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %24
store i32 %17, i32* %45
%46 = add nuw nsw i32 %25, 1
%47 = load double, double* %21
%48 = load i32, i32* %26
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %49
%51 = load double, double* %50
%52 = fadd double %47, %51
store double %52, double* %21
%53 = add nuw nsw i64 %24, 1
%54 = icmp eq i64 %53, %14
br i1 %54, label %66, label %22
55: ; preds = %36, %38
%56 = add nuw nsw i32 %17, 1
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %24
store i32 %56, i32* %57
%58 = load i32, i32* %26
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %59
%61 = load double, double* %60
%62 = zext i32 %56 to i64
%63 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %62
store double %61, double* %63
%64 = add nuw nsw i64 %24, 1
%65 = icmp eq i64 %64, %14
br i1 %65, label %76, label %16
66: ; preds = %44
%67 = add i32 %1, -1
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = sitofp i32 %46 to double
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %68
%71 = load i32, i32* %70
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %72
%74 = load double, double* %73
%75 = fdiv double %74, %69
store double %75, double* %73
br label %76
76: ; preds = %55, %7, %66
%77 = add nsw i32 %1, -1
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %78
%80 = load i32, i32* %79
%81 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %4
ret void
}