#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 rand();
int quick_partion(int array[], int left, int right) {
  int partidx = (rand() % (right - left + 1)) + left;
  int part_val = array[partidx];
  array[partidx] = array[left];
  while (left < right) {
    while (left < right && array[right] >= part_val)
      right--;
    if (left < right) {
      array[left++] = array[right];
    }
    while (left < right && array[left] < part_val) {
      left++;
    }
    if (left < right) {
      array[right--] = array[left];
    }
  }
  array[left] = part_val;
  return left;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_partion>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1030 <rand@plt>
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    -0xc(%rbp),%edx
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1258 <quick_partion+0x148>
jmp    1170 <quick_partion+0x60>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x19(%rbp)
jge    1195 <quick_partion+0x85>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
setge  %al
mov    %al,-0x19(%rbp)
mov    -0x19(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11a5 <quick_partion+0x95>
jmp    11b3 <quick_partion+0xa3>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1170 <quick_partion+0x60>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11df <quick_partion+0xcf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11e4 <quick_partion+0xd4>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1a(%rbp)
jge    1209 <quick_partion+0xf9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x1a(%rbp)
mov    -0x1a(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1219 <quick_partion+0x109>
jmp    1227 <quick_partion+0x117>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11e4 <quick_partion+0xd4>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1253 <quick_partion+0x143>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,-0x10(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    115f <quick_partion+0x4f>
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_partion>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%r14
xor    %eax,%eax
call   1030 <rand@plt>
mov    %ebx,%ecx
sub    %ebp,%ecx
add    $0x1,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    %ebp,%edx
movslq %edx,%rdx
mov    (%r14,%rdx,4),%eax
movslq %ebp,%rcx
mov    (%r14,%rcx,4),%esi
mov    %esi,(%r14,%rdx,4)
cmp    %ebp,%ebx
jg     115e <quick_partion+0x4e>
jmp    11c6 <quick_partion+0xb6>
nopl   0x0(%rax)
movslq %ebx,%rcx
add    $0xffffffff,%ebx
mov    %edx,(%r14,%rcx,4)
cmp    %ebx,%ebp
jge    11c3 <quick_partion+0xb3>
cmp    %ebx,%ebp
jge    1181 <quick_partion+0x71>
movslq %ebx,%rbx
movslq %ebp,%rcx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r14,%rbx,4),%edx
cmp    %eax,%edx
jl     1190 <quick_partion+0x80>
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
cmp    %rcx,%rbx
jg     1170 <quick_partion+0x60>
cmp    %ebx,%ebp
jge    115a <quick_partion+0x4a>
jmp    119b <quick_partion+0x8b>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ebp
mov    %edx,(%r14,%rcx,4)
cmp    %ebx,%ebp
jge    115a <quick_partion+0x4a>
movslq %ebp,%rcx
lea    (%r14,%rcx,4),%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rcx),%edx
cmp    %eax,%edx
jge    1150 <quick_partion+0x40>
add    $0x1,%ebp
add    $0x4,%rcx
cmp    %ebp,%ebx
jne    11b0 <quick_partion+0xa0>
mov    %ebx,%ebp
movslq %ebp,%rcx
mov    %eax,(%r14,%rcx,4)
mov    %ebp,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

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

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