int kth(int *a, int sa, int *b, int sb, int k) {
  int xa, xb;
  xa = 0;
  xb = 0;
  while (k > 1) {
    if (xa < sa && xb < sb) {
      int ia, ib;
      ia = xa + k / 2 - 1;
      ib = xb + k / 2 - 1;
      ia = ia >= sa ? sa - 1 : ia;
      ib = ib >= sb ? sb - 1 : ib;
      if (a[ia] > b[ib]) {
        k -= ib - xb + 1;
        xb = ib + 1;
      } else {
        k -= ia - xa + 1;
        xa = ia + 1;
      }
    } else if (xa < sa) {
      return a[xa + k - 1];
    } else {
      return b[xb + k - 1];
    }
  }
  if (xa < sa && xb < sb)
    return a[xa] > b[xb] ? b[xb] : a[xa];
  else if (xa < sa)
    return a[xa];
  else
    return b[xb];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<kth>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %ecx,-0x24(%rbp)
mov    %r8d,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x28(%rbp)
jle    126f <kth+0x16f>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1228 <kth+0x128>
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1228 <kth+0x128>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jl     119c <kth+0x9c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    11a2 <kth+0xa2>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jl     11c2 <kth+0xc2>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
jmp    11c8 <kth+0xc8>
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movslq -0x38(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    1209 <kth+0x109>
mov    -0x38(%rbp),%ecx
sub    -0x30(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1223 <kth+0x123>
mov    -0x34(%rbp),%ecx
sub    -0x2c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    126a <kth+0x16a>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    124f <kth+0x14f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    12fc <kth+0x1fc>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    12fc <kth+0x1fc>
jmp    1124 <kth+0x24>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12cf <kth+0x1cf>
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    12cf <kth+0x1cf>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movslq -0x30(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    12b6 <kth+0x1b6>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    12c4 <kth+0x1c4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    12fc <kth+0x1fc>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12ee <kth+0x1ee>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    12fc <kth+0x1fc>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<kth>:
push   %rbp
push   %rbx
xor    %r9d,%r9d
mov    $0x0,%r10d
cmp    $0x2,%r8d
jl     1178 <kth+0x78>
xor    %r11d,%r11d
xor    %r9d,%r9d
jmp    1135 <kth+0x35>
nopl   0x0(%rax)
sub    %ebp,%r9d
mov    %r9d,%ebx
mov    %ebp,%r9d
mov    %r11d,%r10d
add    %ebx,%r8d
cmp    $0x1,%r8d
jle    1178 <kth+0x78>
cmp    %esi,%r9d
jge    11a2 <kth+0xa2>
cmp    %ecx,%r11d
jge    11a2 <kth+0xa2>
mov    %r8d,%ebx
shr    %ebx
lea    (%r9,%rbx,1),%eax
add    %r11d,%ebx
mov    %esi,%ebp
cmp    %esi,%eax
jg     1153 <kth+0x53>
mov    %eax,%ebp
mov    %ecx,%r10d
cmp    %ecx,%ebx
jg     115d <kth+0x5d>
mov    %ebx,%r10d
movslq %ebp,%rax
mov    -0x4(%rdi,%rax,4),%eax
movslq %r10d,%rbx
cmp    -0x4(%rdx,%rbx,4),%eax
jle    1120 <kth+0x20>
sub    %r10d,%r11d
mov    %r11d,%ebx
mov    %r10d,%r11d
jmp    112c <kth+0x2c>
cmp    %esi,%r9d
jge    1195 <kth+0x95>
cmp    %ecx,%r10d
jge    1195 <kth+0x95>
movslq %r9d,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%eax
movslq %r10d,%rcx
mov    (%rdx,%rcx,4),%ecx
cmp    %ecx,%eax
cmovg  %ecx,%eax
jmp    11c4 <kth+0xc4>
cmp    %esi,%r9d
jge    11b6 <kth+0xb6>
movslq %r9d,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%eax
jmp    11c4 <kth+0xc4>
add    $0xffffffff,%r8d
cmp    %esi,%r9d
jge    11bb <kth+0xbb>
add    %r9d,%r8d
movslq %r8d,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%eax
jmp    11c4 <kth+0xc4>
movslq %r10d,%rax
jmp    11c1 <kth+0xc1>
add    %r11d,%r8d
movslq %r8d,%rax
mov    (%rdx,%rax,4),%eax
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @kth(i32* %0, i32 %1, i32* %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store i32* %0, i32** %7
store i32 %1, i32* %8
store i32* %2, i32** %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %13
br label %16
16: ; preds = %110, %5
%17 = load i32, i32* %11
%18 = icmp sgt i32 %17, 1
br i1 %18, label %19, label %111
19: ; preds = %16
%20 = load i32, i32* %12
%21 = load i32, i32* %8
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %88
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* %13
%25 = load i32, i32* %10
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %88
27: ; preds = %23
%28 = load i32, i32* %12
%29 = load i32, i32* %11
%30 = sdiv i32 %29, 2
%31 = add nsw i32 %28, %30
%32 = sub nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %14
%33 = load i32, i32* %13
%34 = load i32, i32* %11
%35 = sdiv i32 %34, 2
%36 = add nsw i32 %33, %35
%37 = sub nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %15
%38 = load i32, i32* %14
%39 = load i32, i32* %8
%40 = icmp sge i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %44
41: ; preds = %27
%42 = load i32, i32* %8
%43 = sub nsw i32 %42, 1
br label %46
44: ; preds = %27
%45 = load i32, i32* %14
br label %46
46: ; preds = %44, %41
%47 = phi i32 [ %43, %41 ], [ %45, %44 ]
store i32 %47, i32* %14
%48 = load i32, i32* %15
%49 = load i32, i32* %10
%50 = icmp sge i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %54
51: ; preds = %46
%52 = load i32, i32* %10
%53 = sub nsw i32 %52, 1
br label %56
54: ; preds = %46
%55 = load i32, i32* %15
br label %56
56: ; preds = %54, %51
%57 = phi i32 [ %53, %51 ], [ %55, %54 ]
store i32 %57, i32* %15
%58 = load i32*, i32** %7
%59 = load i32, i32* %14
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = load i32*, i32** %9
%64 = load i32, i32* %15
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
%67 = load i32, i32* %66
%68 = icmp sgt i32 %62, %67
br i1 %68, label %69, label %78
69: ; preds = %56
%70 = load i32, i32* %15
%71 = load i32, i32* %13
%72 = sub nsw i32 %70, %71
%73 = add nsw i32 %72, 1
%74 = load i32, i32* %11
%75 = sub nsw i32 %74, %73
store i32 %75, i32* %11
%76 = load i32, i32* %15
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %13
br label %87
78: ; preds = %56
%79 = load i32, i32* %14
%80 = load i32, i32* %12
%81 = sub nsw i32 %79, %80
%82 = add nsw i32 %81, 1
%83 = load i32, i32* %11
%84 = sub nsw i32 %83, %82
store i32 %84, i32* %11
%85 = load i32, i32* %14
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %12
br label %87
87: ; preds = %78, %69
br label %110
88: ; preds = %23, %19
%89 = load i32, i32* %12
%90 = load i32, i32* %8
%91 = icmp slt i32 %89, %90
br i1 %91, label %92, label %101
92: ; preds = %88
%93 = load i32*, i32** %7
%94 = load i32, i32* %12
%95 = load i32, i32* %11
%96 = add nsw i32 %94, %95
%97 = sub nsw i32 %96, 1
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %98
%100 = load i32, i32* %99
store i32 %100, i32* %6
br label %161
101: ; preds = %88
%102 = load i32*, i32** %9
%103 = load i32, i32* %13
%104 = load i32, i32* %11
%105 = add nsw i32 %103, %104
%106 = sub nsw i32 %105, 1
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %102, i64 %107
%109 = load i32, i32* %108
store i32 %109, i32* %6
br label %161
110: ; preds = %87
br label %16
111: ; preds = %16
%112 = load i32, i32* %12
%113 = load i32, i32* %8
%114 = icmp slt i32 %112, %113
br i1 %114, label %115, label %145
115: ; preds = %111
%116 = load i32, i32* %13
%117 = load i32, i32* %10
%118 = icmp slt i32 %116, %117
br i1 %118, label %119, label %145
119: ; preds = %115
%120 = load i32*, i32** %7
%121 = load i32, i32* %12
%122 = sext i32 %121 to i64
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %120, i64 %122
%124 = load i32, i32* %123
%125 = load i32*, i32** %9
%126 = load i32, i32* %13
%127 = sext i32 %126 to i64
%128 = getelementptr inbounds i32, i32* %125, i64 %127
%129 = load i32, i32* %128
%130 = icmp sgt i32 %124, %129
br i1 %130, label %131, label %137
131: ; preds = %119
%132 = load i32*, i32** %9
%133 = load i32, i32* %13
%134 = sext i32 %133 to i64
%135 = getelementptr inbounds i32, i32* %132, i64 %134
%136 = load i32, i32* %135
br label %143
137: ; preds = %119
%138 = load i32*, i32** %7
%139 = load i32, i32* %12
%140 = sext i32 %139 to i64
%141 = getelementptr inbounds i32, i32* %138, i64 %140
%142 = load i32, i32* %141
br label %143
143: ; preds = %137, %131
%144 = phi i32 [ %136, %131 ], [ %142, %137 ]
store i32 %144, i32* %6
br label %161
145: ; preds = %115, %111
%146 = load i32, i32* %12
%147 = load i32, i32* %8
%148 = icmp slt i32 %146, %147
br i1 %148, label %149, label %155
149: ; preds = %145
%150 = load i32*, i32** %7
%151 = load i32, i32* %12
%152 = sext i32 %151 to i64
%153 = getelementptr inbounds i32, i32* %150, i64 %152
%154 = load i32, i32* %153
store i32 %154, i32* %6
br label %161
155: ; preds = %145
%156 = load i32*, i32** %9
%157 = load i32, i32* %13
%158 = sext i32 %157 to i64
%159 = getelementptr inbounds i32, i32* %156, i64 %158
%160 = load i32, i32* %159
store i32 %160, i32* %6
br label %161
161: ; preds = %155, %149, %143, %101, %92
%162 = load i32, i32* %6
ret i32 %162
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @kth(i32* nocapture %0, i32 %1, i32* nocapture %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %4, 1
br i1 %6, label %7, label %50
7: ; preds = %5, %14
%8 = phi i32 [ %35, %14 ], [ 0, %5 ]
%9 = phi i32 [ %34, %14 ], [ 0, %5 ]
%10 = phi i32 [ %36, %14 ], [ %4, %5 ]
%11 = icmp slt i32 %9, %1
%12 = icmp slt i32 %8, %3
%13 = select i1 %11, i1 %12, i1 false
br i1 %13, label %14, label %38
14: ; preds = %7
%15 = lshr i32 %10, 1
%16 = add nsw i32 %9, %15
%17 = add nsw i32 %8, %15
%18 = icmp sgt i32 %16, %1
%19 = select i1 %18, i32 %1, i32 %16
%20 = add nsw i32 %19, -1
%21 = icmp sgt i32 %17, %3
%22 = select i1 %21, i32 %3, i32 %17
%23 = add nsw i32 %22, -1
%24 = sext i32 %20 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = sext i32 %23 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = icmp sgt i32 %26, %29
%31 = sub i32 %8, %22
%32 = sub i32 %9, %19
%33 = select i1 %30, i32 %31, i32 %32
%34 = select i1 %30, i32 %9, i32 %19
%35 = select i1 %30, i32 %22, i32 %8
%36 = add i32 %33, %10
%37 = icmp sgt i32 %36, 1
br i1 %37, label %7, label %50
38: ; preds = %7
%39 = add nsw i32 %10, -1
br i1 %11, label %40, label %45
40: ; preds = %38
%41 = add i32 %39, %9
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
br label %74
45: ; preds = %38
%46 = add i32 %39, %8
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
br label %74
50: ; preds = %14, %5
%51 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %34, %14 ]
%52 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %35, %14 ]
%53 = icmp slt i32 %51, %1
%54 = icmp slt i32 %52, %3
%55 = select i1 %53, i1 %54, i1 false
br i1 %55, label %56, label %65
56: ; preds = %50
%57 = sext i32 %51 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = sext i32 %52 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = icmp sgt i32 %59, %62
%64 = select i1 %63, i32 %62, i32 %59
br label %74
65: ; preds = %50
br i1 %53, label %66, label %70
66: ; preds = %65
%67 = sext i32 %51 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
br label %74
70: ; preds = %65
%71 = sext i32 %52 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %71
%73 = load i32, i32* %72
br label %74
74: ; preds = %70, %66, %56, %45, %40
%75 = phi i32 [ %44, %40 ], [ %49, %45 ], [ %64, %56 ], [ %69, %66 ], [ %73, %70 ]
ret i32 %75
}