#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 /*<<< orphan*/ free(char *);
char getchar();
char *malloc(int);
char *MonoalphabeticGetKey(int *keysize) {
  char *key = malloc(26 * sizeof(char));
  char ch;
  int position = -1;
  while ((ch = getchar()) != '\n') {
    if ((ch >= 'A' && ch <= 'Z') || (ch >= 'a' && ch <= 'z')) {
      position++;
      key[position] = ch;
      if (position == 25)
        break;
    }
  }
  *keysize = position + 1;
  int i, j, duplicate;
  char *tmpKey = malloc(26 * sizeof(char));
  position = -1;
  duplicate = 0;
  for (i = 0; i < *keysize; i++) {
    for (j = position; j >= 0; j--)
      if (key[i] == tmpKey[j]) {
        duplicate = 1;
        break;
      }
    if (!duplicate) {
      position++;
      tmpKey[position] = key[i];
    }
    duplicate = 0;
  }
  *keysize = position + 1;
  for (i = 0; i < *keysize; i++)
    key[i] = tmpKey[i];
  free(tmpKey);
  return (key);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<MonoalphabeticGetKey>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    $0x1a,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x18(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1040 <getchar@plt>
mov    %al,-0x11(%rbp)
movsbl %al,%eax
cmp    $0xa,%eax
je     11cb <MonoalphabeticGetKey+0x9b>
movsbl -0x11(%rbp),%eax
cmp    $0x41,%eax
jl     1181 <MonoalphabeticGetKey+0x51>
movsbl -0x11(%rbp),%eax
cmp    $0x5a,%eax
jle    119b <MonoalphabeticGetKey+0x6b>
movsbl -0x11(%rbp),%eax
cmp    $0x61,%eax
jl     11c6 <MonoalphabeticGetKey+0x96>
movsbl -0x11(%rbp),%eax
cmp    $0x7a,%eax
jg     11c6 <MonoalphabeticGetKey+0x96>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x11(%rbp),%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
cmpl   $0x19,-0x18(%rbp)
jne    11c1 <MonoalphabeticGetKey+0x91>
jmp    11cb <MonoalphabeticGetKey+0x9b>
jmp    11c6 <MonoalphabeticGetKey+0x96>
jmp    1151 <MonoalphabeticGetKey+0x21>
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    $0x1a,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    1296 <MonoalphabeticGetKey+0x166>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jl     1258 <MonoalphabeticGetKey+0x128>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
movsbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1245 <MonoalphabeticGetKey+0x115>
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
jmp    1258 <MonoalphabeticGetKey+0x128>
jmp    124a <MonoalphabeticGetKey+0x11a>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    120f <MonoalphabeticGetKey+0xdf>
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jne    1281 <MonoalphabeticGetKey+0x151>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11fa <MonoalphabeticGetKey+0xca>
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    12dc <MonoalphabeticGetKey+0x1ac>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    12a9 <MonoalphabeticGetKey+0x179>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<MonoalphabeticGetKey>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdi,%r14
mov    $0x1a,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
xor    %eax,%eax
call   1040 <getchar@plt>
mov    $0xffffffff,%r12d
cmp    $0xa,%al
je     11b0 <MonoalphabeticGetKey+0x70>
mov    $0xffffffff,%r12d
jmp    118b <MonoalphabeticGetKey+0x4b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %eax,%eax
call   1040 <getchar@plt>
cmp    $0xa,%al
je     11b0 <MonoalphabeticGetKey+0x70>
mov    %eax,%ecx
and    $0xdf,%cl
add    $0xbf,%cl
cmp    $0x19,%cl
ja     1180 <MonoalphabeticGetKey+0x40>
movslq %r12d,%r12
mov    %al,0x1(%r15,%r12,1)
add    $0x1,%r12
cmp    $0x19,%r12d
jne    1180 <MonoalphabeticGetKey+0x40>
mov    $0x19,%r12d
mov    $0x1a,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
test   %r12d,%r12d
js     121f <MonoalphabeticGetKey+0xdf>
add    $0x1,%r12d
mov    $0xffffffff,%eax
xor    %ecx,%ecx
jmp    11e3 <MonoalphabeticGetKey+0xa3>
nop
cltq
mov    %dl,0x1(%rbx,%rax,1)
add    $0x1,%rax
add    $0x1,%rcx
cmp    %r12,%rcx
je     1202 <MonoalphabeticGetKey+0xc2>
mov    (%r15,%rcx,1),%dl
mov    %eax,%esi
test   %eax,%eax
js     11d0 <MonoalphabeticGetKey+0x90>
nopl   (%rax)
mov    %esi,%edi
cmp    (%rbx,%rdi,1),%dl
je     11da <MonoalphabeticGetKey+0x9a>
lea    -0x1(%rsi),%edi
test   %esi,%esi
mov    %edi,%esi
jg     11f0 <MonoalphabeticGetKey+0xb0>
jmp    11d0 <MonoalphabeticGetKey+0x90>
lea    0x1(%rax),%ecx
mov    %ecx,(%r14)
test   %eax,%eax
js     1226 <MonoalphabeticGetKey+0xe6>
mov    %eax,%edx
add    $0x1,%rdx
mov    %r15,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1050 <memcpy@plt>
jmp    1226 <MonoalphabeticGetKey+0xe6>
movl   $0x0,(%r14)
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %r15,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @MonoalphabeticGetKey(i32* %0) {
%2 = alloca i32*
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i8
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i8*
store i32* %0, i32** %2
%10 = call i8* @malloc(i32 26)
store i8* %10, i8** %3
store i32 -1, i32* %5
br label %11
11: ; preds = %43, %1
%12 = call signext i8 (...) @getchar()
store i8 %12, i8* %4
%13 = sext i8 %12 to i32
%14 = icmp ne i32 %13, 10
br i1 %14, label %15, label %44
15: ; preds = %11
%16 = load i8, i8* %4
%17 = sext i8 %16 to i32
%18 = icmp sge i32 %17, 65
br i1 %18, label %19, label %23
19: ; preds = %15
%20 = load i8, i8* %4
%21 = sext i8 %20 to i32
%22 = icmp sle i32 %21, 90
br i1 %22, label %31, label %23
23: ; preds = %19, %15
%24 = load i8, i8* %4
%25 = sext i8 %24 to i32
%26 = icmp sge i32 %25, 97
br i1 %26, label %27, label %43
27: ; preds = %23
%28 = load i8, i8* %4
%29 = sext i8 %28 to i32
%30 = icmp sle i32 %29, 122
br i1 %30, label %31, label %43
31: ; preds = %27, %19
%32 = load i32, i32* %5
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %5
%34 = load i8, i8* %4
%35 = load i8*, i8** %3
%36 = load i32, i32* %5
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 %37
store i8 %34, i8* %38
%39 = load i32, i32* %5
%40 = icmp eq i32 %39, 25
br i1 %40, label %41, label %42
41: ; preds = %31
br label %44
42: ; preds = %31
br label %43
43: ; preds = %42, %27, %23
br label %11
44: ; preds = %41, %11
%45 = load i32, i32* %5
%46 = add nsw i32 %45, 1
%47 = load i32*, i32** %2
store i32 %46, i32* %47
%48 = call i8* @malloc(i32 26)
store i8* %48, i8** %9
store i32 -1, i32* %5
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %6
br label %49
49: ; preds = %94, %44
%50 = load i32, i32* %6
%51 = load i32*, i32** %2
%52 = load i32, i32* %51
%53 = icmp slt i32 %50, %52
br i1 %53, label %54, label %97
54: ; preds = %49
%55 = load i32, i32* %5
store i32 %55, i32* %7
br label %56
56: ; preds = %75, %54
%57 = load i32, i32* %7
%58 = icmp sge i32 %57, 0
br i1 %58, label %59, label %78
59: ; preds = %56
%60 = load i8*, i8** %3
%61 = load i32, i32* %6
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i8, i8* %60, i64 %62
%64 = load i8, i8* %63
%65 = sext i8 %64 to i32
%66 = load i8*, i8** %9
%67 = load i32, i32* %7
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i8, i8* %66, i64 %68
%70 = load i8, i8* %69
%71 = sext i8 %70 to i32
%72 = icmp eq i32 %65, %71
br i1 %72, label %73, label %74
73: ; preds = %59
store i32 1, i32* %8
br label %78
74: ; preds = %59
br label %75
75: ; preds = %74
%76 = load i32, i32* %7
%77 = add nsw i32 %76, -1
store i32 %77, i32* %7
br label %56
78: ; preds = %73, %56
%79 = load i32, i32* %8
%80 = icmp ne i32 %79, 0
br i1 %80, label %93, label %81
81: ; preds = %78
%82 = load i32, i32* %5
%83 = add nsw i32 %82, 1
store i32 %83, i32* %5
%84 = load i8*, i8** %3
%85 = load i32, i32* %6
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i8, i8* %84, i64 %86
%88 = load i8, i8* %87
%89 = load i8*, i8** %9
%90 = load i32, i32* %5
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 %91
store i8 %88, i8* %92
br label %93
93: ; preds = %81, %78
store i32 0, i32* %8
br label %94
94: ; preds = %93
%95 = load i32, i32* %6
%96 = add nsw i32 %95, 1
store i32 %96, i32* %6
br label %49
97: ; preds = %49
%98 = load i32, i32* %5
%99 = add nsw i32 %98, 1
%100 = load i32*, i32** %2
store i32 %99, i32* %100
store i32 0, i32* %6
br label %101
101: ; preds = %116, %97
%102 = load i32, i32* %6
%103 = load i32*, i32** %2
%104 = load i32, i32* %103
%105 = icmp slt i32 %102, %104
br i1 %105, label %106, label %119
106: ; preds = %101
%107 = load i8*, i8** %9
%108 = load i32, i32* %6
%109 = sext i32 %108 to i64
%110 = getelementptr inbounds i8, i8* %107, i64 %109
%111 = load i8, i8* %110
%112 = load i8*, i8** %3
%113 = load i32, i32* %6
%114 = sext i32 %113 to i64
%115 = getelementptr inbounds i8, i8* %112, i64 %114
store i8 %111, i8* %115
br label %116
116: ; preds = %106
%117 = load i32, i32* %6
%118 = add nsw i32 %117, 1
store i32 %118, i32* %6
br label %101
119: ; preds = %101
%120 = load i8*, i8** %9
%121 = call i32 @free(i8* %120)
%122 = load i8*, i8** %3
ret i8* %122
}

LLVM IR (-O2):
define noalias i8* @MonoalphabeticGetKey(i32* nocapture %0) {
%2 = tail call dereferenceable_or_null(26) i8* @malloc(i32 26)
%3 = tail call signext i8 (...) @getchar()
%4 = icmp eq i8 %3, 10
br i1 %4, label %20, label %5
5: ; preds = %1, %16
%6 = phi i8 [ %18, %16 ], [ %3, %1 ]
%7 = phi i32 [ %17, %16 ], [ -1, %1 ]
%8 = and i8 %6, -33
%9 = add i8 %8, -65
%10 = icmp ult i8 %9, 26
br i1 %10, label %11, label %16
11: ; preds = %5
%12 = add nsw i32 %7, 1
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %13
store i8 %6, i8* %14
%15 = icmp eq i32 %12, 25
br i1 %15, label %20, label %16
16: ; preds = %5, %11
%17 = phi i32 [ %12, %11 ], [ %7, %5 ]
%18 = tail call signext i8 (...) @getchar()
%19 = icmp eq i8 %18, 10
br i1 %19, label %20, label %5
20: ; preds = %16, %11, %1
%21 = phi i32 [ -1, %1 ], [ 25, %11 ], [ %17, %16 ]
%22 = tail call dereferenceable_or_null(26) i8* @malloc(i32 26)
%23 = icmp slt i32 %21, 0
br i1 %23, label %24, label %25
24: ; preds = %20
store i32 0, i32* %0
br label %57
25: ; preds = %20
%26 = add i32 %21, 1
%27 = zext i32 %26 to i64
br label %28
28: ; preds = %25, %47
%29 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %49, %47 ]
%30 = phi i32 [ -1, %25 ], [ %48, %47 ]
%31 = icmp sgt i32 %30, -1
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %29
%33 = load i8, i8* %32
br i1 %31, label %37, label %43
34: ; preds = %37
%35 = add nsw i32 %38, -1
%36 = icmp sgt i32 %38, 0
br i1 %36, label %37, label %43
37: ; preds = %28, %34
%38 = phi i32 [ %35, %34 ], [ %30, %28 ]
%39 = zext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %22, i64 %39
%41 = load i8, i8* %40
%42 = icmp eq i8 %33, %41
br i1 %42, label %47, label %34
43: ; preds = %34, %28
%44 = add nsw i32 %30, 1
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %22, i64 %45
store i8 %33, i8* %46
br label %47
47: ; preds = %37, %43
%48 = phi i32 [ %44, %43 ], [ %30, %37 ]
%49 = add nuw nsw i64 %29, 1
%50 = icmp eq i64 %49, %27
br i1 %50, label %51, label %28
51: ; preds = %47
%52 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %52, i32* %0
%53 = icmp slt i32 %48, 0
br i1 %53, label %57, label %54
54: ; preds = %51
%55 = zext i32 %48 to i64
%56 = add nuw nsw i64 %55, 1
br label %57
57: ; preds = %24, %54, %51
%58 = tail call i32 @free(i8* %22)
ret i8* %2
}