#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 */

/* Variables and functions */
int findMedian(int *, int, int, int);
int partition(int *, int, int, int);
int pow(int, int);
int kthSmallest(int arr[], int l, int r, int k) {
  if (k > 0 && k <= r - l + 1) {
    int n = r - l + 1;
    int i, median[(n + 4) / 5];
    for (i = 0; i < n / 5; i++)
      median[i] = findMedian(arr, l + i * 5, 5 * (i + 1) - n + r, 5);
    if (i * 5 < n) {
      i++;
      median[i] = findMedian(arr, l + i * 5, r, n % 5);
    }
    int medOfMed =
        (i == 1) ? median[i - 1] : kthSmallest(median, 0, i - 1, i / 2);
    int pos = partition(arr, l, r, medOfMed);
    if (pos - l == k - 1)
      return arr[pos];
    if (pos - l > k - 1)
      return kthSmallest(arr, l, pos - 1, k);
    return kthSmallest(arr, pos + 1, r, k - pos + l - 1);
  }
  return pow(2, 15) - 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<kthSmallest>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jle    1370 <kthSmallest+0x230>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1370 <kthSmallest+0x230>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x4,%eax
cltq
imul   $0x66666667,%rax,%rax
mov    %rax,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
sar    $0x21,%rax
add    %ecx,%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x50(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x5,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x54(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jge    1227 <kthSmallest+0xe7>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
imul   $0x5,-0x24(%rbp),%eax
add    %eax,%esi
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
imul   $0x5,%eax,%edx
sub    -0x20(%rbp),%edx
add    -0x18(%rbp),%edx
mov    $0x5,%ecx
call   1050 <findMedian@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x50(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11c8 <kthSmallest+0x88>
imul   $0x5,-0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1272 <kthSmallest+0x132>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
imul   $0x5,-0x24(%rbp),%eax
add    %eax,%esi
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x5,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%ecx
mov    -0x58(%rbp),%edx
call   1050 <findMedian@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x50(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
cmpl   $0x1,-0x24(%rbp)
jne    1294 <kthSmallest+0x154>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
jmp    12bb <kthSmallest+0x17b>
mov    -0x50(%rbp),%rdi
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x60(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x60(%rbp),%edx
mov    %eax,%ecx
xor    %esi,%esi
call   1040 <kthSmallest@plt>
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
mov    -0x5c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
call   1030 <partition@plt>
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1304 <kthSmallest+0x1c4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
movl   $0x1,-0x44(%rbp)
jmp    1364 <kthSmallest+0x224>
mov    -0x40(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    133c <kthSmallest+0x1fc>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x40(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1040 <kthSmallest@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
movl   $0x1,-0x44(%rbp)
jmp    1364 <kthSmallest+0x224>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x40(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0x40(%rbp),%ecx
add    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
call   1040 <kthSmallest@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
movl   $0x1,-0x44(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
jmp    1385 <kthSmallest+0x245>
mov    $0x2,%edi
mov    $0xf,%esi
call   1060 <pow@plt>
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<kthSmallest>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
test   %ecx,%ecx
jle    1166 <kthSmallest+0x26>
mov    %ecx,%ebx
mov    %esi,%r13d
mov    %edx,%esi
sub    %r13d,%esi
lea    0x1(%rsi),%ecx
cmp    %ebx,%ecx
jge    1187 <kthSmallest+0x47>
mov    $0x2,%edi
mov    $0xf,%esi
call   1060 <pow@plt>
add    $0xffffffff,%eax
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %rdi,%r12
mov    %edx,-0x2c(%rbp)
mov    %rsp,-0x40(%rbp)
lea    0x5(%rsi),%eax
cltq
imul   $0x66666667,%rax,%rax
mov    %rax,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
sar    $0x21,%rax
add    %edx,%eax
lea    0xf(,%rax,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
mov    %rsp,%r14
sub    %rax,%r14
mov    %r14,%rsp
xor    %r8d,%r8d
cmp    $0x4,%esi
jl     1232 <kthSmallest+0xf2>
mov    %rsi,-0x50(%rbp)
mov    %rbx,-0x58(%rbp)
mov    %ecx,-0x44(%rbp)
mov    %ecx,%eax
mov    $0xcccccccd,%r8d
imul   %rax,%r8
shr    $0x22,%r8
mov    %r12,-0x38(%rbp)
xor    %ebx,%ebx
mov    %r13d,-0x48(%rbp)
mov    %r13d,%r15d
nop
lea    0x1(%rbx),%r13
lea    0x4(%r15),%edx
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    %r15d,%esi
mov    $0x5,%ecx
mov    %r8,%r12
call   1050 <findMedian@plt>
mov    %r12,%r8
mov    %eax,(%r14,%rbx,4)
add    $0x5,%r15d
mov    %r13,%rbx
cmp    %r13,%r12
jne    11f0 <kthSmallest+0xb0>
mov    -0x38(%rbp),%r12
mov    -0x48(%rbp),%r13d
mov    -0x58(%rbp),%rbx
mov    -0x44(%rbp),%ecx
mov    -0x50(%rbp),%rsi
lea    (%r8,%r8,4),%eax
cmp    %esi,%eax
jg     127e <kthSmallest+0x13e>
lea    0x1(%r8),%eax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
lea    (%rax,%rax,4),%esi
add    %r13d,%esi
movslq %ecx,%rax
imul   $0x66666667,%rax,%rax
mov    %rax,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
sar    $0x21,%rax
add    %edx,%eax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
sub    %eax,%ecx
mov    %r12,%rdi
mov    -0x2c(%rbp),%edx
mov    %r8,%r15
call   1050 <findMedian@plt>
mov    %r15d,%ecx
mov    %eax,0x4(%r14,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%r8
cmp    $0x1,%r8d
jne    1289 <kthSmallest+0x149>
mov    (%r14),%ecx
jmp    129f <kthSmallest+0x15f>
lea    -0x1(%r8),%edx
shr    %r8d
mov    %r14,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r8d,%ecx
call   1040 <kthSmallest@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    %r12,%rdi
mov    %r13d,%esi
mov    -0x2c(%rbp),%r14d
mov    %r14d,%edx
call   1030 <partition@plt>
mov    %eax,%ecx
sub    %r13d,%ecx
lea    -0x1(%rbx),%edx
cmp    %edx,%ecx
jne    12cc <kthSmallest+0x18c>
cltq
mov    (%r12,%rax,4),%eax
mov    -0x40(%rbp),%rsp
jmp    1178 <kthSmallest+0x38>
cmp    %ebx,%ecx
jge    12e5 <kthSmallest+0x1a5>
lea    0x1(%rax),%esi
add    %ebx,%r13d
not    %eax
add    %r13d,%eax
mov    %r12,%rdi
mov    %r14d,%edx
mov    %eax,%ecx
jmp    12f2 <kthSmallest+0x1b2>
add    $0xffffffff,%eax
mov    %r12,%rdi
mov    %r13d,%esi
mov    %eax,%edx
mov    %ebx,%ecx
call   1040 <kthSmallest@plt>
mov    -0x40(%rbp),%rsp
jmp    1178 <kthSmallest+0x38>

LLVM IR (-O0):
define i32 @kthSmallest(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i8*
%13 = alloca i64
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%17 = load i32, i32* %9
%18 = icmp sgt i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %144
19: ; preds = %4
%20 = load i32, i32* %9
%21 = load i32, i32* %8
%22 = load i32, i32* %7
%23 = sub nsw i32 %21, %22
%24 = add nsw i32 %23, 1
%25 = icmp sle i32 %20, %24
br i1 %25, label %26, label %144
26: ; preds = %19
%27 = load i32, i32* %8
%28 = load i32, i32* %7
%29 = sub nsw i32 %27, %28
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %10
%31 = load i32, i32* %10
%32 = add nsw i32 %31, 4
%33 = sdiv i32 %32, 5
%34 = zext i32 %33 to i64
%35 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %35, i8** %12
%36 = alloca i32, i64 %34
store i64 %34, i64* %13
store i32 0, i32* %11
br label %37
37: ; preds = %59, %26
%38 = load i32, i32* %11
%39 = load i32, i32* %10
%40 = sdiv i32 %39, 5
%41 = icmp slt i32 %38, %40
br i1 %41, label %42, label %62
42: ; preds = %37
%43 = load i32*, i32** %6
%44 = load i32, i32* %7
%45 = load i32, i32* %11
%46 = mul nsw i32 %45, 5
%47 = add nsw i32 %44, %46
%48 = load i32, i32* %11
%49 = add nsw i32 %48, 1
%50 = mul nsw i32 5, %49
%51 = load i32, i32* %10
%52 = sub nsw i32 %50, %51
%53 = load i32, i32* %8
%54 = add nsw i32 %52, %53
%55 = call i32 @findMedian(i32* %43, i32 %47, i32 %54, i32 5)
%56 = load i32, i32* %11
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %57
store i32 %55, i32* %58
br label %59
59: ; preds = %42
%60 = load i32, i32* %11
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %11
br label %37
62: ; preds = %37
%63 = load i32, i32* %11
%64 = mul nsw i32 %63, 5
%65 = load i32, i32* %10
%66 = icmp slt i32 %64, %65
br i1 %66, label %67, label %82
67: ; preds = %62
%68 = load i32, i32* %11
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %11
%70 = load i32*, i32** %6
%71 = load i32, i32* %7
%72 = load i32, i32* %11
%73 = mul nsw i32 %72, 5
%74 = add nsw i32 %71, %73
%75 = load i32, i32* %8
%76 = load i32, i32* %10
%77 = srem i32 %76, 5
%78 = call i32 @findMedian(i32* %70, i32 %74, i32 %75, i32 %77)
%79 = load i32, i32* %11
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %80
store i32 %78, i32* %81
br label %82
82: ; preds = %67, %62
%83 = load i32, i32* %11
%84 = icmp eq i32 %83, 1
br i1 %84, label %85, label %91
85: ; preds = %82
%86 = load i32, i32* %11
%87 = sub nsw i32 %86, 1
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
br label %97
91: ; preds = %82
%92 = load i32, i32* %11
%93 = sub nsw i32 %92, 1
%94 = load i32, i32* %11
%95 = sdiv i32 %94, 2
%96 = call i32 @kthSmallest(i32* %36, i32 0, i32 %93, i32 %95)
br label %97
97: ; preds = %91, %85
%98 = phi i32 [ %90, %85 ], [ %96, %91 ]
store i32 %98, i32* %14
%99 = load i32*, i32** %6
%100 = load i32, i32* %7
%101 = load i32, i32* %8
%102 = load i32, i32* %14
%103 = call i32 @partition(i32* %99, i32 %100, i32 %101, i32 %102)
store i32 %103, i32* %15
%104 = load i32, i32* %15
%105 = load i32, i32* %7
%106 = sub nsw i32 %104, %105
%107 = load i32, i32* %9
%108 = sub nsw i32 %107, 1
%109 = icmp eq i32 %106, %108
br i1 %109, label %110, label %116
110: ; preds = %97
%111 = load i32*, i32** %6
%112 = load i32, i32* %15
%113 = sext i32 %112 to i64
%114 = getelementptr inbounds i32, i32* %111, i64 %113
%115 = load i32, i32* %114
store i32 %115, i32* %5
store i32 1, i32* %16
br label %142
116: ; preds = %97
%117 = load i32, i32* %15
%118 = load i32, i32* %7
%119 = sub nsw i32 %117, %118
%120 = load i32, i32* %9
%121 = sub nsw i32 %120, 1
%122 = icmp sgt i32 %119, %121
br i1 %122, label %123, label %130
123: ; preds = %116
%124 = load i32*, i32** %6
%125 = load i32, i32* %7
%126 = load i32, i32* %15
%127 = sub nsw i32 %126, 1
%128 = load i32, i32* %9
%129 = call i32 @kthSmallest(i32* %124, i32 %125, i32 %127, i32 %128)
store i32 %129, i32* %5
store i32 1, i32* %16
br label %142
130: ; preds = %116
%131 = load i32*, i32** %6
%132 = load i32, i32* %15
%133 = add nsw i32 %132, 1
%134 = load i32, i32* %8
%135 = load i32, i32* %9
%136 = load i32, i32* %15
%137 = sub nsw i32 %135, %136
%138 = load i32, i32* %7
%139 = add nsw i32 %137, %138
%140 = sub nsw i32 %139, 1
%141 = call i32 @kthSmallest(i32* %131, i32 %133, i32 %134, i32 %140)
store i32 %141, i32* %5
store i32 1, i32* %16
br label %142
142: ; preds = %130, %123, %110
%143 = load i8*, i8** %12
br label %147
144: ; preds = %19, %4
%145 = call i32 @pow(i32 2, i32 15)
%146 = sub nsw i32 %145, 1
store i32 %146, i32* %5
br label %147
147: ; preds = %144, %142
%148 = load i32, i32* %5
ret i32 %148
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @kthSmallest(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %78
6: ; preds = %4
%7 = sub nsw i32 %2, %1
%8 = add nsw i32 %7, 1
%9 = icmp slt i32 %8, %3
br i1 %9, label %78, label %10
10: ; preds = %6
%11 = add nsw i32 %7, 5
%12 = sdiv i32 %11, 5
%13 = zext i32 %12 to i64
%14 = tail call i8* @llvm.stacksave()
%15 = alloca i32, i64 %13
%16 = icmp sgt i32 %7, 3
br i1 %16, label %17, label %34
17: ; preds = %10
%18 = udiv i32 %8, 5
%19 = xor i32 %7, -1
%20 = add i32 %19, %2
%21 = zext i32 %18 to i64
br label %22
22: ; preds = %17, %22
%23 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %24, %22 ]
%24 = add nuw nsw i64 %23, 1
%25 = trunc i64 %24 to i32
%26 = mul i32 %25, 5
%27 = add i32 %20, %26
%28 = trunc i64 %23 to i32
%29 = mul i32 %28, 5
%30 = add i32 %29, %1
%31 = tail call i32 @findMedian(i32* %0, i32 %30, i32 %27, i32 5)
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %23
store i32 %31, i32* %32
%33 = icmp eq i64 %24, %21
br i1 %33, label %34, label %22
34: ; preds = %22, %10
%35 = phi i32 [ 0, %10 ], [ %18, %22 ]
%36 = mul nsw i32 %35, 5
%37 = icmp sgt i32 %36, %7
br i1 %37, label %46, label %38
38: ; preds = %34
%39 = add nuw nsw i32 %35, 1
%40 = mul nsw i32 %39, 5
%41 = add nsw i32 %40, %1
%42 = srem i32 %8, 5
%43 = tail call i32 @findMedian(i32* %0, i32 %41, i32 %2, i32 %42)
%44 = zext i32 %39 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %44
store i32 %43, i32* %45
br label %46
46: ; preds = %38, %34
%47 = phi i32 [ %39, %38 ], [ %35, %34 ]
%48 = icmp eq i32 %47, 1
br i1 %48, label %49, label %51
49: ; preds = %46
%50 = load i32, i32* %15
br label %55
51: ; preds = %46
%52 = add nsw i32 %47, -1
%53 = sdiv i32 %47, 2
%54 = call i32 @kthSmallest(i32* %15, i32 0, i32 %52, i32 %53)
br label %55
55: ; preds = %51, %49
%56 = phi i32 [ %50, %49 ], [ %54, %51 ]
%57 = call i32 @partition(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %56)
%58 = sub nsw i32 %57, %1
%59 = add nsw i32 %3, -1
%60 = icmp eq i32 %58, %59
br i1 %60, label %61, label %65
61: ; preds = %55
%62 = sext i32 %57 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
br label %76
65: ; preds = %55
%66 = icmp slt i32 %58, %3
br i1 %66, label %70, label %67
67: ; preds = %65
%68 = add nsw i32 %57, -1
%69 = call i32 @kthSmallest(i32* %0, i32 %1, i32 %68, i32 %3)
br label %76
70: ; preds = %65
%71 = add nsw i32 %57, 1
%72 = add i32 %1, -1
%73 = add i32 %72, %3
%74 = sub i32 %73, %57
%75 = call i32 @kthSmallest(i32* %0, i32 %71, i32 %2, i32 %74)
br label %76
76: ; preds = %70, %67, %61
%77 = phi i32 [ %64, %61 ], [ %69, %67 ], [ %75, %70 ]
br label %81
78: ; preds = %6, %4
%79 = tail call i32 @pow(i32 2, i32 15)
%80 = add nsw i32 %79, -1
br label %81
81: ; preds = %78, %76
%82 = phi i32 [ %77, %76 ], [ %80, %78 ]
ret i32 %82
}