int count(int array[], int size) {
  if (size <= 1)
    return 0;
  int rem[3] = {0};
  for (int i = 0; i < size; i++) {
    rem[array[i] % 3]++;
  }
  int result = 0;
  result += rem[0] * (rem[0] - 1) / 2;
  result += rem[1] * rem[2];
  result += rem[0] * (rem[0] - 1) * (rem[0] - 2) / 6;
  result += rem[1] * (rem[1] - 1) * (rem[1] - 2) / 6;
  result += rem[2] * (rem[2] - 1) * (rem[2] - 2) / 6;
  result += rem[0] * rem[1] * rem[2];
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<count>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jg     1135 <count+0x25>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1235 <count+0x125>
lea    -0x20(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0xc,%edx
call   1030 <memset@plt>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1187 <count+0x77>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
movslq %edx,%rax
mov    -0x20(%rbp,%rax,4),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x20(%rbp,%rax,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    114c <count+0x3c>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    $0x6,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    $0x6,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    $0x6,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<count>:
xor    %eax,%eax
cmp    $0x2,%esi
jl     1240 <count+0x140>
movl   $0x0,-0x8(%rsp)
movq   $0x0,-0x10(%rsp)
mov    %esi,%r8d
lea    0x0(,%r8,4),%r9
and    $0xfffffffffffffff8,%r9
xor    %ecx,%ecx
nopl   (%rax)
movslq (%rdi,%rcx,1),%rsi
imul   $0x55555556,%rsi,%rax
mov    %rax,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
shr    $0x20,%rax
add    %edx,%eax
lea    (%rax,%rax,2),%eax
sub    %eax,%esi
movslq %esi,%rax
addl   $0x1,-0x10(%rsp,%rax,4)
movslq 0x4(%rdi,%rcx,1),%rax
imul   $0x55555556,%rax,%rdx
mov    %rdx,%rsi
shr    $0x3f,%rsi
shr    $0x20,%rdx
add    %esi,%edx
lea    (%rdx,%rdx,2),%edx
sub    %edx,%eax
cltq
addl   $0x1,-0x10(%rsp,%rax,4)
add    $0x8,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jne    1130 <count+0x30>
test   $0x1,%r8b
je     11ad <count+0xad>
movslq (%rdi,%rcx,1),%rax
imul   $0x55555556,%rax,%rcx
mov    %rcx,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
shr    $0x20,%rcx
add    %edx,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,2),%ecx
sub    %ecx,%eax
cltq
addl   $0x1,-0x10(%rsp,%rax,4)
mov    -0x10(%rsp),%eax
mov    -0xc(%rsp),%r8d
mov    -0x8(%rsp),%edx
lea    -0x1(%rax),%esi
imul   %eax,%esi
mov    %esi,%edi
shr    $0x1f,%edi
add    %esi,%edi
sar    %edi
lea    -0x2(%rax),%ecx
imul   %esi,%ecx
movslq %ecx,%rcx
imul   $0x2aaaaaab,%rcx,%rcx
mov    %rcx,%rsi
shr    $0x3f,%rsi
shr    $0x20,%rcx
add    %esi,%ecx
add    %edi,%ecx
lea    -0x1(%r8),%esi
imul   %r8d,%esi
lea    -0x2(%r8),%edi
imul   %esi,%edi
movslq %edi,%rsi
imul   $0x2aaaaaab,%rsi,%rsi
mov    %rsi,%rdi
shr    $0x3f,%rdi
shr    $0x20,%rsi
add    %edi,%esi
add    %ecx,%esi
lea    -0x1(%rdx),%ecx
imul   %edx,%ecx
lea    -0x2(%rdx),%edi
imul   %ecx,%edi
movslq %edi,%rcx
imul   $0x2aaaaaab,%rcx,%rcx
mov    %rcx,%rdi
shr    $0x3f,%rdi
shr    $0x20,%rcx
add    %edi,%ecx
imul   %edx,%eax
add    %edx,%eax
imul   %r8d,%eax
add    %esi,%eax
add    %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @count(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca [3 x i32]
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
%9 = load i32, i32* %5
%10 = icmp sle i32 %9, 1
br i1 %10, label %11, label %12
11: ; preds = %2
store i32 0, i32* %3
br label %99
12: ; preds = %2
%13 = bitcast [3 x i32]* %6 to i8*
store i32 0, i32* %7
br label %14
14: ; preds = %29, %12
%15 = load i32, i32* %7
%16 = load i32, i32* %5
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %32
18: ; preds = %14
%19 = load i32*, i32** %4
%20 = load i32, i32* %7
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = srem i32 %23, 3
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %26
br label %29
29: ; preds = %18
%30 = load i32, i32* %7
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %7
br label %14
32: ; preds = %14
store i32 0, i32* %8
%33 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 0
%34 = load i32, i32* %33
%35 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 0
%36 = load i32, i32* %35
%37 = sub nsw i32 %36, 1
%38 = mul nsw i32 %34, %37
%39 = sdiv i32 %38, 2
%40 = load i32, i32* %8
%41 = add nsw i32 %40, %39
store i32 %41, i32* %8
%42 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 1
%43 = load i32, i32* %42
%44 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 2
%45 = load i32, i32* %44
%46 = mul nsw i32 %43, %45
%47 = load i32, i32* %8
%48 = add nsw i32 %47, %46
store i32 %48, i32* %8
%49 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 0
%50 = load i32, i32* %49
%51 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 0
%52 = load i32, i32* %51
%53 = sub nsw i32 %52, 1
%54 = mul nsw i32 %50, %53
%55 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 0
%56 = load i32, i32* %55
%57 = sub nsw i32 %56, 2
%58 = mul nsw i32 %54, %57
%59 = sdiv i32 %58, 6
%60 = load i32, i32* %8
%61 = add nsw i32 %60, %59
store i32 %61, i32* %8
%62 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 1
%63 = load i32, i32* %62
%64 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 1
%65 = load i32, i32* %64
%66 = sub nsw i32 %65, 1
%67 = mul nsw i32 %63, %66
%68 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 1
%69 = load i32, i32* %68
%70 = sub nsw i32 %69, 2
%71 = mul nsw i32 %67, %70
%72 = sdiv i32 %71, 6
%73 = load i32, i32* %8
%74 = add nsw i32 %73, %72
store i32 %74, i32* %8
%75 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 2
%76 = load i32, i32* %75
%77 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 2
%78 = load i32, i32* %77
%79 = sub nsw i32 %78, 1
%80 = mul nsw i32 %76, %79
%81 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 2
%82 = load i32, i32* %81
%83 = sub nsw i32 %82, 2
%84 = mul nsw i32 %80, %83
%85 = sdiv i32 %84, 6
%86 = load i32, i32* %8
%87 = add nsw i32 %86, %85
store i32 %87, i32* %8
%88 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 0
%89 = load i32, i32* %88
%90 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 1
%91 = load i32, i32* %90
%92 = mul nsw i32 %89, %91
%93 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %6, i64 0, i64 2
%94 = load i32, i32* %93
%95 = mul nsw i32 %92, %94
%96 = load i32, i32* %8
%97 = add nsw i32 %96, %95
store i32 %97, i32* %8
%98 = load i32, i32* %8
store i32 %98, i32* %3
br label %99
99: ; preds = %32, %11
%100 = load i32, i32* %3
ret i32 %100
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @count(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = alloca [3 x i32]
%4 = icmp slt i32 %1, 2
br i1 %4, label %71, label %5
5: ; preds = %2
%6 = bitcast [3 x i32]* %3 to i8*
%7 = zext i32 %1 to i64
%8 = and i64 %7, 1
%9 = and i64 %7, 4294967294
br label %50
10: ; preds = %50
%11 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %11, label %20, label %12
12: ; preds = %10
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %68
%14 = load i32, i32* %13
%15 = srem i32 %14, 3
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %3, i64 0, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = add nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %17
br label %20
20: ; preds = %10, %12
%21 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %3, i64 0, i64 0
%22 = load i32, i32* %21
%23 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %3, i64 0, i64 1
%24 = load i32, i32* %23
%25 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %3, i64 0, i64 2
%26 = load i32, i32* %25
%27 = add nsw i32 %22, -1
%28 = mul nsw i32 %27, %22
%29 = sdiv i32 %28, 2
%30 = add nsw i32 %22, -2
%31 = mul nsw i32 %28, %30
%32 = sdiv i32 %31, 6
%33 = add nsw i32 %24, -1
%34 = mul nsw i32 %33, %24
%35 = add nsw i32 %24, -2
%36 = mul nsw i32 %34, %35
%37 = sdiv i32 %36, 6
%38 = add nsw i32 %26, -1
%39 = mul nsw i32 %38, %26
%40 = add nsw i32 %26, -2
%41 = mul nsw i32 %39, %40
%42 = sdiv i32 %41, 6
%43 = mul i32 %26, %22
%44 = add i32 %43, %26
%45 = mul i32 %44, %24
%46 = add nsw i32 %32, %29
%47 = add nsw i32 %46, %37
%48 = add i32 %47, %45
%49 = add i32 %48, %42
br label %71
50: ; preds = %50, %5
%51 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %68, %50 ]
%52 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %69, %50 ]
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %51
%54 = load i32, i32* %53
%55 = srem i32 %54, 3
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %3, i64 0, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %57
%60 = or i64 %51, 1
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = srem i32 %62, 3
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %3, i64 0, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %65
%68 = add nuw nsw i64 %51, 2
%69 = add i64 %52, 2
%70 = icmp eq i64 %69, %9
br i1 %70, label %10, label %50
71: ; preds = %2, %20
%72 = phi i32 [ %49, %20 ], [ 0, %2 ]
ret i32 %72
}