#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 median_of_medians(int *, int, int);
int specified_partition(int *, int, int, int);
int linear_select(int nums[], int begin, int end, int i) {
  int len = end - begin;
  if (len == 1) {
    return nums[begin];
  }
  int mm = median_of_medians(nums, begin, end);
  int q = specified_partition(nums, begin, end, mm);
  int left_len = q - begin;
  if (i == left_len) {
    return nums[q];
  } else if (i < left_len) {
    return linear_select(nums, begin, q, i);
  } else {
    return linear_select(nums, q + 1, end, i - left_len - 1);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<linear_select>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x20(%rbp)
jne    116b <linear_select+0x3b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11fe <linear_select+0xce>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1030 <median_of_medians@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x24(%rbp),%ecx
call   1040 <specified_partition@plt>
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jne    11ba <linear_select+0x8a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11fe <linear_select+0xce>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jge    11e0 <linear_select+0xb0>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1050 <linear_select@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11fe <linear_select+0xce>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
call   1050 <linear_select@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<linear_select>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%r14d
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%r15
mov    %ebx,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %eax,%ebx
sub    %ebp,%eax
cmp    $0x1,%eax
je     117c <linear_select+0x5c>
mov    %r15,%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <median_of_medians@plt>
mov    %r15,%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    %ebx,%edx
mov    %eax,%ecx
call   1040 <specified_partition@plt>
mov    %eax,%ecx
sub    %ebp,%ecx
cmp    %r14d,%ecx
je     117a <linear_select+0x5a>
jg     1140 <linear_select+0x20>
add    $0x1,%eax
not    %ecx
add    %ecx,%r14d
mov    %eax,%ebp
jmp    1131 <linear_select+0x11>
mov    %eax,%ebp
movslq %ebp,%rax
mov    (%r15,%rax,4),%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @linear_select(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%14 = load i32, i32* %8
%15 = load i32, i32* %7
%16 = sub nsw i32 %14, %15
store i32 %16, i32* %10
%17 = load i32, i32* %10
%18 = icmp eq i32 %17, 1
br i1 %18, label %19, label %25
19: ; preds = %4
%20 = load i32*, i32** %6
%21 = load i32, i32* %7
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
store i32 %24, i32* %5
br label %67
25: ; preds = %4
%26 = load i32*, i32** %6
%27 = load i32, i32* %7
%28 = load i32, i32* %8
%29 = call i32 @median_of_medians(i32* %26, i32 %27, i32 %28)
store i32 %29, i32* %11
%30 = load i32*, i32** %6
%31 = load i32, i32* %7
%32 = load i32, i32* %8
%33 = load i32, i32* %11
%34 = call i32 @specified_partition(i32* %30, i32 %31, i32 %32, i32 %33)
store i32 %34, i32* %12
%35 = load i32, i32* %12
%36 = load i32, i32* %7
%37 = sub nsw i32 %35, %36
store i32 %37, i32* %13
%38 = load i32, i32* %9
%39 = load i32, i32* %13
%40 = icmp eq i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %47
41: ; preds = %25
%42 = load i32*, i32** %6
%43 = load i32, i32* %12
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
store i32 %46, i32* %5
br label %67
47: ; preds = %25
%48 = load i32, i32* %9
%49 = load i32, i32* %13
%50 = icmp slt i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %57
51: ; preds = %47
%52 = load i32*, i32** %6
%53 = load i32, i32* %7
%54 = load i32, i32* %12
%55 = load i32, i32* %9
%56 = call i32 @linear_select(i32* %52, i32 %53, i32 %54, i32 %55)
store i32 %56, i32* %5
br label %67
57: ; preds = %47
%58 = load i32*, i32** %6
%59 = load i32, i32* %12
%60 = add nsw i32 %59, 1
%61 = load i32, i32* %8
%62 = load i32, i32* %9
%63 = load i32, i32* %13
%64 = sub nsw i32 %62, %63
%65 = sub nsw i32 %64, 1
%66 = call i32 @linear_select(i32* %58, i32 %60, i32 %61, i32 %65)
store i32 %66, i32* %5
br label %67
67: ; preds = %57, %51, %41, %19
%68 = load i32, i32* %5
ret i32 %68
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @linear_select(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
br label %5
5: ; preds = %20, %4
%6 = phi i32 [ %21, %20 ], [ %1, %4 ]
%7 = phi i32 [ %10, %20 ], [ %2, %4 ]
%8 = phi i32 [ %23, %20 ], [ %3, %4 ]
br label %9
9: ; preds = %5, %18
%10 = phi i32 [ %15, %18 ], [ %7, %5 ]
%11 = sub nsw i32 %10, %6
%12 = icmp eq i32 %11, 1
br i1 %12, label %24, label %13
13: ; preds = %9
%14 = tail call i32 @median_of_medians(i32* %0, i32 %6, i32 %10)
%15 = tail call i32 @specified_partition(i32* %0, i32 %6, i32 %10, i32 %14)
%16 = sub nsw i32 %15, %6
%17 = icmp eq i32 %16, %8
br i1 %17, label %24, label %18
18: ; preds = %13
%19 = icmp sgt i32 %16, %8
br i1 %19, label %9, label %20
20: ; preds = %18
%21 = add nsw i32 %15, 1
%22 = xor i32 %16, -1
%23 = add i32 %8, %22
br label %5
24: ; preds = %13, %9
%25 = phi i32 [ %6, %9 ], [ %15, %13 ]
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
ret i32 %28
}