short **transpose(short **R, int n) {
  register short **new_R;
  register short **temp_R;
  register short *nedges;
  register short *sp;
  register int i;
  register int k;
  nedges = ((short *)allocate((unsigned)((n) * sizeof(short))));
  for (i = 0; i < n; i++) {
    sp = R[i];
    if (sp) {
      while (*sp >= 0)
        nedges[*sp++]++;
    }
  }
  new_R = ((short **)allocate((unsigned)((n) * sizeof(short *))));
  temp_R = ((short **)allocate((unsigned)((n) * sizeof(short *))));
  for (i = 0; i < n; i++) {
    k = nedges[i];
    if (k > 0) {
      sp = ((short *)allocate((unsigned)((k + 1) * sizeof(short))));
      new_R[i] = sp;
      temp_R[i] = sp;
      sp[k] = -1;
    }
  }
  (free((char *)(nedges)));
  for (i = 0; i < n; i++) {
    sp = R[i];
    if (sp) {
      while (*sp >= 0)
        *temp_R[*sp++]++ = i;
    }
  }
  (free((char *)(temp_R)));
  return (new_R);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<transpose>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %eax,%edi
mov    $0x0,%al
call   1040 <allocate@plt>
cltq
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11c9 <transpose+0xa9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x30(%rbp)
je     11b6 <transpose+0x96>
jmp    1179 <transpose+0x59>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movswl (%rax),%eax
cmp    $0x0,%eax
jl     11b1 <transpose+0x91>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rdx
add    $0x2,%rdx
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
movswq (%rcx),%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%dx
add    $0x1,%dx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
jmp    1179 <transpose+0x59>
jmp    11b6 <transpose+0x96>
jmp    11bb <transpose+0x9b>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    114d <transpose+0x2d>
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
mov    $0x0,%al
call   1040 <allocate@plt>
cltq
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
mov    $0x0,%al
call   1040 <allocate@plt>
cltq
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    127f <transpose+0x15f>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movswl (%rax,%rcx,2),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x38(%rbp)
jle    126c <transpose+0x14c>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x1,%rax
mov    %eax,%edi
mov    $0x0,%al
call   1040 <allocate@plt>
cltq
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
movw   $0xffff,(%rax,%rcx,2)
jmp    1271 <transpose+0x151>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11fe <transpose+0xde>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1317 <transpose+0x1f7>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x30(%rbp)
je     1304 <transpose+0x1e4>
jmp    12bb <transpose+0x19b>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movswl (%rax),%eax
cmp    $0x0,%eax
jl     12ff <transpose+0x1df>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %ax,%cx
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsi
add    $0x2,%rsi
mov    %rsi,-0x30(%rbp)
movswq (%rax),%rsi
mov    (%rdx,%rsi,8),%rax
mov    %rax,%rdi
add    $0x2,%rdi
mov    %rdi,(%rdx,%rsi,8)
mov    %cx,(%rax)
jmp    12bb <transpose+0x19b>
jmp    1304 <transpose+0x1e4>
jmp    1309 <transpose+0x1e9>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    128f <transpose+0x16f>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<transpose>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%r15
lea    0x0(%rbp,%rbp,1),%edi
xor    %eax,%eax
call   1040 <allocate@plt>
movslq %eax,%r13
mov    %ebp,%r14d
test   %ebp,%ebp
jle    1188 <transpose+0x68>
xor    %eax,%eax
jmp    1159 <transpose+0x39>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rax
cmp    %r14,%rax
je     1188 <transpose+0x68>
mov    (%r15,%rax,8),%rcx
test   %rcx,%rcx
je     1150 <transpose+0x30>
movzwl (%rcx),%edx
test   %dx,%dx
js     1150 <transpose+0x30>
add    $0x2,%rcx
xchg   %ax,%ax
movzwl %dx,%edx
addw   $0x1,0x0(%r13,%rdx,2)
movzwl (%rcx),%edx
add    $0x2,%rcx
test   %dx,%dx
jns    1170 <transpose+0x50>
jmp    1150 <transpose+0x30>
lea    0x0(,%rbp,8),%ebx
mov    %ebx,%edi
xor    %eax,%eax
call   1040 <allocate@plt>
mov    %eax,%r12d
mov    %ebx,%edi
xor    %eax,%eax
call   1040 <allocate@plt>
movslq %r12d,%rcx
mov    %rcx,0x8(%rsp)
movslq %eax,%rbx
test   %ebp,%ebp
jle    1250 <transpose+0x130>
mov    %rbp,0x10(%rsp)
xor    %ebp,%ebp
jmp    11c9 <transpose+0xa9>
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r14
je     11fd <transpose+0xdd>
movzwl 0x0(%r13,%rbp,2),%r12d
test   %r12w,%r12w
jle    11c0 <transpose+0xa0>
lea    (%r12,%r12,1),%edi
add    $0x2,%edi
xor    %eax,%eax
call   1040 <allocate@plt>
cltq
mov    0x8(%rsp),%rcx
mov    %rax,(%rcx,%rbp,8)
mov    %rax,(%rbx,%rbp,8)
mov    %r12d,%ecx
movw   $0xffff,(%rax,%rcx,2)
jmp    11c0 <transpose+0xa0>
mov    %r13,%rdi
call   1030 <free@plt>
cmpl   $0x0,0x10(%rsp)
jle    1258 <transpose+0x138>
xor    %eax,%eax
jmp    1219 <transpose+0xf9>
add    $0x1,%rax
cmp    %r14,%rax
je     1258 <transpose+0x138>
mov    (%r15,%rax,8),%rcx
test   %rcx,%rcx
je     1210 <transpose+0xf0>
movzwl (%rcx),%edx
test   %dx,%dx
js     1210 <transpose+0xf0>
add    $0x2,%rcx
xchg   %ax,%ax
movzwl %dx,%edx
mov    (%rbx,%rdx,8),%rsi
lea    0x2(%rsi),%rdi
mov    %rdi,(%rbx,%rdx,8)
mov    %ax,(%rsi)
movzwl (%rcx),%edx
add    $0x2,%rcx
test   %dx,%dx
jns    1230 <transpose+0x110>
jmp    1210 <transpose+0xf0>
mov    %r13,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    0x8(%rsp),%rax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i16** @transpose(i16** %0, i32 %1) {
%3 = alloca i16**
%4 = alloca i32
%5 = alloca i16**
%6 = alloca i16**
%7 = alloca i16*
%8 = alloca i16*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i16** %0, i16*** %3
store i32 %1, i32* %4
%11 = load i32, i32* %4
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = mul i64 %12, 2
%14 = trunc i64 %13 to i32
%15 = call i32 (i32, ...) bitcast (i32 (...)* @allocate to i32 (i32, ...)*)(i32 %14)
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = inttoptr i64 %16 to i16*
store i16* %17, i16** %7
store i32 0, i32* %9
br label %18
18: ; preds = %47, %2
%19 = load i32, i32* %9
%20 = load i32, i32* %4
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %50
22: ; preds = %18
%23 = load i16**, i16*** %3
%24 = load i32, i32* %9
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i16*, i16** %23, i64 %25
%27 = load i16*, i16** %26
store i16* %27, i16** %8
%28 = load i16*, i16** %8
%29 = icmp ne i16* %28, null
br i1 %29, label %30, label %46
30: ; preds = %22
br label %31
31: ; preds = %36, %30
%32 = load i16*, i16** %8
%33 = load i16, i16* %32
%34 = sext i16 %33 to i32
%35 = icmp sge i32 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %45
36: ; preds = %31
%37 = load i16*, i16** %7
%38 = load i16*, i16** %8
%39 = getelementptr inbounds i16, i16* %38, i32 1
store i16* %39, i16** %8
%40 = load i16, i16* %38
%41 = sext i16 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i16, i16* %37, i64 %41
%43 = load i16, i16* %42
%44 = add i16 %43, 1
store i16 %44, i16* %42
br label %31
45: ; preds = %31
br label %46
46: ; preds = %45, %22
br label %47
47: ; preds = %46
%48 = load i32, i32* %9
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %9
br label %18
50: ; preds = %18
%51 = load i32, i32* %4
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = mul i64 %52, 8
%54 = trunc i64 %53 to i32
%55 = call i32 (i32, ...) bitcast (i32 (...)* @allocate to i32 (i32, ...)*)(i32 %54)
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = inttoptr i64 %56 to i16**
store i16** %57, i16*** %5
%58 = load i32, i32* %4
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = mul i64 %59, 8
%61 = trunc i64 %60 to i32
%62 = call i32 (i32, ...) bitcast (i32 (...)* @allocate to i32 (i32, ...)*)(i32 %61)
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = inttoptr i64 %63 to i16**
store i16** %64, i16*** %6
store i32 0, i32* %9
br label %65
65: ; preds = %102, %50
%66 = load i32, i32* %9
%67 = load i32, i32* %4
%68 = icmp slt i32 %66, %67
br i1 %68, label %69, label %105
69: ; preds = %65
%70 = load i16*, i16** %7
%71 = load i32, i32* %9
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i16, i16* %70, i64 %72
%74 = load i16, i16* %73
%75 = sext i16 %74 to i32
store i32 %75, i32* %10
%76 = load i32, i32* %10
%77 = icmp sgt i32 %76, 0
br i1 %77, label %78, label %101
78: ; preds = %69
%79 = load i32, i32* %10
%80 = add nsw i32 %79, 1
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = mul i64 %81, 2
%83 = trunc i64 %82 to i32
%84 = call i32 (i32, ...) bitcast (i32 (...)* @allocate to i32 (i32, ...)*)(i32 %83)
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = inttoptr i64 %85 to i16*
store i16* %86, i16** %8
%87 = load i16*, i16** %8
%88 = load i16**, i16*** %5
%89 = load i32, i32* %9
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds i16*, i16** %88, i64 %90
store i16* %87, i16** %91
%92 = load i16*, i16** %8
%93 = load i16**, i16*** %6
%94 = load i32, i32* %9
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i16*, i16** %93, i64 %95
store i16* %92, i16** %96
%97 = load i16*, i16** %8
%98 = load i32, i32* %10
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds i16, i16* %97, i64 %99
store i16 -1, i16* %100
br label %101
101: ; preds = %78, %69
br label %102
102: ; preds = %101
%103 = load i32, i32* %9
%104 = add nsw i32 %103, 1
store i32 %104, i32* %9
br label %65
105: ; preds = %65
%106 = load i16*, i16** %7
%107 = bitcast i16* %106 to i8*
store i32 0, i32* %9
br label %108
108: ; preds = %139, %105
%109 = load i32, i32* %9
%110 = load i32, i32* %4
%111 = icmp slt i32 %109, %110
br i1 %111, label %112, label %142
112: ; preds = %108
%113 = load i16**, i16*** %3
%114 = load i32, i32* %9
%115 = sext i32 %114 to i64
%116 = getelementptr inbounds i16*, i16** %113, i64 %115
%117 = load i16*, i16** %116
store i16* %117, i16** %8
%118 = load i16*, i16** %8
%119 = icmp ne i16* %118, null
br i1 %119, label %120, label %138
120: ; preds = %112
br label %121
121: ; preds = %126, %120
%122 = load i16*, i16** %8
%123 = load i16, i16* %122
%124 = sext i16 %123 to i32
%125 = icmp sge i32 %124, 0
br i1 %125, label %126, label %137
126: ; preds = %121
%127 = load i32, i32* %9
%128 = trunc i32 %127 to i16
%129 = load i16**, i16*** %6
%130 = load i16*, i16** %8
%131 = getelementptr inbounds i16, i16* %130, i32 1
store i16* %131, i16** %8
%132 = load i16, i16* %130
%133 = sext i16 %132 to i64
%134 = getelementptr inbounds i16*, i16** %129, i64 %133
%135 = load i16*, i16** %134
%136 = getelementptr inbounds i16, i16* %135, i32 1
store i16* %136, i16** %134
store i16 %128, i16* %135
br label %121
137: ; preds = %121
br label %138
138: ; preds = %137, %112
br label %139
139: ; preds = %138
%140 = load i32, i32* %9
%141 = add nsw i32 %140, 1
store i32 %141, i32* %9
br label %108
142: ; preds = %108
%143 = load i16**, i16*** %6
%144 = bitcast i16** %143 to i8*
%145 = load i16**, i16*** %5
ret i16** %145
}

LLVM IR (-O2):
define i16** @transpose(i16** nocapture %0, i32 %1) {
%3 = shl i32 %1, 1
%4 = tail call i32 (i32, ...) bitcast (i32 (...)* @allocate to i32 (i32, ...)*)(i32 %3)
%5 = sext i32 %4 to i64
%6 = inttoptr i64 %5 to i16*
%7 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %7, label %8, label %31
8: ; preds = %2
%9 = zext i32 %1 to i64
br label %10
10: ; preds = %8, %28
%11 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %29, %28 ]
%12 = getelementptr inbounds i16*, i16** %0, i64 %11
%13 = load i16*, i16** %12
%14 = icmp eq i16* %13, null
br i1 %14, label %28, label %15
15: ; preds = %10
%16 = load i16, i16* %13
%17 = icmp sgt i16 %16, -1
br i1 %17, label %18, label %28
18: ; preds = %15, %18
%19 = phi i16 [ %26, %18 ], [ %16, %15 ]
%20 = phi i16* [ %21, %18 ], [ %13, %15 ]
%21 = getelementptr inbounds i16, i16* %20, i64 1
%22 = zext i16 %19 to i64
%23 = getelementptr inbounds i16, i16* %6, i64 %22
%24 = load i16, i16* %23
%25 = add i16 %24, 1
store i16 %25, i16* %23
%26 = load i16, i16* %21
%27 = icmp sgt i16 %26, -1
br i1 %27, label %18, label %28
28: ; preds = %18, %15, %10
%29 = add nuw nsw i64 %11, 1
%30 = icmp eq i64 %29, %9
br i1 %30, label %31, label %10
31: ; preds = %28, %2
%32 = shl i32 %1, 3
%33 = tail call i32 (i32, ...) bitcast (i32 (...)* @allocate to i32 (i32, ...)*)(i32 %32)
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = inttoptr i64 %34 to i16**
%36 = tail call i32 (i32, ...) bitcast (i32 (...)* @allocate to i32 (i32, ...)*)(i32 %32)
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = inttoptr i64 %37 to i16**
br i1 %7, label %41, label %39
39: ; preds = %31
%40 = inttoptr i64 %5 to i8*
tail call void @free(i8* %40)
br label %89
41: ; preds = %31
%42 = zext i32 %1 to i64
br label %43
43: ; preds = %41, %59
%44 = phi i64 [ 0, %41 ], [ %60, %59 ]
%45 = getelementptr inbounds i16, i16* %6, i64 %44
%46 = load i16, i16* %45
%47 = icmp sgt i16 %46, 0
br i1 %47, label %48, label %59
48: ; preds = %43
%49 = zext i16 %46 to i32
%50 = shl nuw nsw i32 %49, 1
%51 = add nuw nsw i32 %50, 2
%52 = tail call i32 (i32, ...) bitcast (i32 (...)* @allocate to i32 (i32, ...)*)(i32 %51)
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = inttoptr i64 %53 to i16*
%55 = getelementptr inbounds i16*, i16** %35, i64 %44
store i16* %54, i16** %55
%56 = getelementptr inbounds i16*, i16** %38, i64 %44
store i16* %54, i16** %56
%57 = zext i16 %46 to i64
%58 = getelementptr inbounds i16, i16* %54, i64 %57
store i16 -1, i16* %58
br label %59
59: ; preds = %43, %48
%60 = add nuw nsw i64 %44, 1
%61 = icmp eq i64 %60, %42
br i1 %61, label %62, label %43
62: ; preds = %59
%63 = inttoptr i64 %5 to i8*
tail call void @free(i8* %63)
br i1 %7, label %64, label %89
64: ; preds = %62
%65 = zext i32 %1 to i64
br label %66
66: ; preds = %64, %86
%67 = phi i64 [ 0, %64 ], [ %87, %86 ]
%68 = getelementptr inbounds i16*, i16** %0, i64 %67
%69 = load i16*, i16** %68
%70 = icmp eq i16* %69, null
br i1 %70, label %86, label %71
71: ; preds = %66
%72 = load i16, i16* %69
%73 = icmp sgt i16 %72, -1
br i1 %73, label %74, label %86
74: ; preds = %71
%75 = trunc i64 %67 to i16
br label %76
76: ; preds = %74, %76
%77 = phi i16 [ %72, %74 ], [ %84, %76 ]
%78 = phi i16* [ %69, %74 ], [ %79, %76 ]
%79 = getelementptr inbounds i16, i16* %78, i64 1
%80 = zext i16 %77 to i64
%81 = getelementptr inbounds i16*, i16** %38, i64 %80
%82 = load i16*, i16** %81
%83 = getelementptr inbounds i16, i16* %82, i64 1
store i16* %83, i16** %81
store i16 %75, i16* %82
%84 = load i16, i16* %79
%85 = icmp sgt i16 %84, -1
br i1 %85, label %76, label %86
86: ; preds = %76, %71, %66
%87 = add nuw nsw i64 %67, 1
%88 = icmp eq i64 %87, %65
br i1 %88, label %89, label %66
89: ; preds = %86, %39, %62
%90 = inttoptr i64 %37 to i8*
tail call void @free(i8* %90)
ret i16** %35
}