#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 *malloc(int);
int *intSortString(int n) {
  int *result = malloc(n * sizeof(int));
  int buff[16];
  buff[0] = n;
  buff[1] = 1;
  int ir = 0, ib = 1, digits = 1;
  while (buff[0] /= 10)
    ++digits;
  while (buff[0] == 0) {
    while (buff[ib] / 10 > buff[ib - 1])
      ++buff[--ib];
    while (ib != digits) {
      buff[ib + 1] = buff[ib] * 10;
      result[ir++] = buff[ib++];
    }
    if (buff[ib] > n) {
      ++buff[--ib];
      --digits;
      continue;
    }
    result[ir++] = buff[ib]++;
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<intSortString>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
movl   $0x1,-0x4c(%rbp)
movl   $0x0,-0x54(%rbp)
movl   $0x1,-0x58(%rbp)
movl   $0x1,-0x5c(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x50(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     1175 <intSortString+0x65>
mov    -0x5c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
jmp    1150 <intSortString+0x40>
jmp    117a <intSortString+0x6a>
cmpl   $0x0,-0x50(%rbp)
jne    1278 <intSortString+0x168>
jmp    1189 <intSortString+0x79>
movslq -0x58(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp,%rax,4),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x58(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmp    -0x50(%rbp,%rcx,4),%eax
jle    11c7 <intSortString+0xb7>
mov    -0x58(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
cltq
mov    -0x50(%rbp,%rax,4),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x50(%rbp,%rax,4)
jmp    1189 <intSortString+0x79>
jmp    11cc <intSortString+0xbc>
mov    -0x58(%rbp),%eax
cmp    -0x5c(%rbp),%eax
je     1218 <intSortString+0x108>
movslq -0x58(%rbp),%rax
imul   $0xa,-0x50(%rbp,%rax,4),%ecx
mov    -0x58(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
mov    %ecx,-0x50(%rbp,%rax,4)
mov    -0x58(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x58(%rbp)
cltq
mov    -0x50(%rbp,%rax,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x54(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x54(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11cc <intSortString+0xbc>
movslq -0x58(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp,%rax,4),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jle    124d <intSortString+0x13d>
mov    -0x58(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
cltq
mov    -0x50(%rbp,%rax,4),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x50(%rbp,%rax,4)
mov    -0x5c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
jmp    117a <intSortString+0x6a>
movslq -0x58(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp,%rax,4),%edx
mov    %edx,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x50(%rbp,%rax,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x54(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x54(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    117a <intSortString+0x6a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<intSortString>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,%r14d
lea    0x0(,%r14,4),%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%r8
movl   $0x1,0x4(%rsp)
xor    %r11d,%r11d
mov    %r14d,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ecx,%rdx
imul   $0x66666667,%rdx,%rcx
mov    %rcx,%rsi
shr    $0x3f,%rsi
sar    $0x22,%rcx
add    %esi,%ecx
add    $0x9,%edx
add    $0x1,%r11d
cmp    $0x12,%edx
ja     1140 <intSortString+0x30>
mov    %ecx,(%rsp)
lea    -0x4(%rsp),%r9
add    $0x4,%r8
xor    %r10d,%r10d
mov    $0x1,%esi
mov    $0x1,%edx
jmp    119d <intSortString+0x8d>
xchg   %ax,%ax
lea    0x1(%rdx),%esi
mov    %esi,(%rsp,%rcx,4)
movslq %r10d,%rcx
add    $0x1,%r10d
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
cmpl   $0x0,(%rsp)
mov    %r11d,%edx
jne    1296 <intSortString+0x186>
movslq %esi,%rcx
imul   $0x66666667,%rcx,%rsi
mov    %rsi,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
sar    $0x22,%rsi
add    %ecx,%esi
movslq %edx,%rcx
mov    -0x4(%rsp,%rcx,4),%ebx
cmp    %ebx,%esi
jle    11fa <intSortString+0xea>
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
lea    (%r9,%rcx,4),%rsi
add    $0x4,%rsi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,(%rsi)
movslq %ebx,%rcx
imul   $0x66666667,%rcx,%rcx
mov    %rcx,%rdi
shr    $0x3f,%rdi
sar    $0x22,%rcx
add    %edi,%ecx
mov    -0x4(%rsi),%ebx
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
add    $0xffffffff,%edx
cmp    %ebx,%ecx
jg     11d0 <intSortString+0xc0>
mov    %r11d,%ecx
sub    %edx,%ecx
je     1273 <intSortString+0x163>
movslq %edx,%rbx
movslq %r10d,%r10
mov    (%rsp,%rbx,4),%esi
add    $0x1,%edx
test   $0x1,%cl
je     122a <intSortString+0x11a>
lea    (%rsi,%rsi,1),%ecx
mov    %esi,(%rax,%r10,4)
lea    (%rcx,%rcx,4),%ecx
mov    %ecx,0x4(%rsp,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
add    $0x1,%r10
mov    %ecx,%esi
cmp    %edx,%r11d
je     1273 <intSortString+0x163>
lea    (%r8,%r10,4),%rdx
mov    %r11d,%r15d
sub    %ebx,%r15d
lea    (%r9,%rbx,4),%rcx
add    $0xc,%rcx
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    (%rsi,%rsi,1),%edi
lea    (%rdi,%rdi,4),%edi
mov    %edi,-0x4(%rcx,%rbx,4)
mov    %esi,-0x4(%rdx,%rbx,4)
imul   $0x64,%esi,%esi
mov    %esi,(%rcx,%rbx,4)
mov    %edi,(%rdx,%rbx,4)
add    $0x2,%rbx
cmp    %ebx,%r15d
jne    1250 <intSortString+0x140>
add    %rbx,%r10
movslq %r11d,%rcx
mov    (%rsp,%rcx,4),%edx
cmp    %r14d,%edx
jle    1180 <intSortString+0x70>
add    $0xffffffff,%r11d
mov    -0x4(%rsp,%rcx,4),%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x4(%rsp,%rcx,4)
jmp    1190 <intSortString+0x80>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

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

LLVM IR (-O2):
define noalias i32* @intSortString(i32 %0) {
%2 = alloca [16 x i32]
%3 = shl i32 %0, 2
%4 = tail call i32* @malloc(i32 %3)
%5 = bitcast [16 x i32]* %2 to i8*
%6 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 0
%7 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 1
store i32 1, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %8, %1
%9 = phi i32 [ %0, %1 ], [ %11, %8 ]
%10 = phi i32 [ 1, %1 ], [ %14, %8 ]
%11 = sdiv i32 %9, 10
%12 = add i32 %9, 9
%13 = icmp ult i32 %12, 19
%14 = add nuw nsw i32 %10, 1
br i1 %13, label %15, label %8
15: ; preds = %8
store i32 %11, i32* %6
br label %22
16: ; preds = %96, %102
%17 = phi i32 [ %103, %102 ], [ %101, %96 ]
%18 = phi i32 [ %104, %102 ], [ %91, %96 ]
%19 = phi i32 [ %24, %102 ], [ %97, %96 ]
%20 = load i32, i32* %6
%21 = icmp eq i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %107
22: ; preds = %16, %15
%23 = phi i32 [ 1, %15 ], [ %17, %16 ]
%24 = phi i32 [ %10, %15 ], [ %19, %16 ]
%25 = phi i32 [ 1, %15 ], [ %19, %16 ]
%26 = phi i32 [ 0, %15 ], [ %18, %16 ]
%27 = sdiv i32 %23, 10
%28 = add nsw i32 %25, -1
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = icmp sgt i32 %27, %31
br i1 %32, label %59, label %35
33: ; preds = %59
%34 = trunc i64 %60 to i32
br label %35
35: ; preds = %33, %22
%36 = phi i32 [ %25, %22 ], [ %34, %33 ]
%37 = icmp eq i32 %24, %36
br i1 %37, label %90, label %38
38: ; preds = %35
%39 = sext i32 %36 to i64
%40 = sext i32 %26 to i64
%41 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %39
%42 = load i32, i32* %41
%43 = sub i32 %24, %36
%44 = add i32 %36, 1
%45 = and i32 %43, 1
%46 = icmp eq i32 %45, 0
br i1 %46, label %53, label %47
47: ; preds = %38
%48 = mul nsw i32 %42, 10
%49 = add nsw i64 %39, 1
%50 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %49
store i32 %48, i32* %50
%51 = add nsw i64 %40, 1
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %40
store i32 %42, i32* %52
br label %53
53: ; preds = %47, %38
%54 = phi i64 [ undef, %38 ], [ %51, %47 ]
%55 = phi i32 [ %42, %38 ], [ %48, %47 ]
%56 = phi i64 [ %40, %38 ], [ %51, %47 ]
%57 = phi i64 [ %39, %38 ], [ %49, %47 ]
%58 = icmp eq i32 %24, %44
br i1 %58, label %87, label %71
59: ; preds = %22, %59
%60 = phi i64 [ %67, %59 ], [ %29, %22 ]
%61 = phi i32 [ %69, %59 ], [ %31, %22 ]
%62 = phi i32* [ %68, %59 ], [ %30, %22 ]
%63 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %63, i32* %62
%64 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %60
%65 = load i32, i32* %64
%66 = sdiv i32 %65, 10
%67 = add i64 %60, -1
%68 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
%70 = icmp sgt i32 %66, %69
br i1 %70, label %59, label %33
71: ; preds = %53, %71
%72 = phi i32 [ %80, %71 ], [ %55, %53 ]
%73 = phi i64 [ %83, %71 ], [ %56, %53 ]
%74 = phi i64 [ %81, %71 ], [ %57, %53 ]
%75 = mul nsw i32 %72, 10
%76 = add nsw i64 %74, 1
%77 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %76
store i32 %75, i32* %77
%78 = add nsw i64 %73, 1
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %73
store i32 %72, i32* %79
%80 = mul i32 %72, 100
%81 = add nsw i64 %74, 2
%82 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %81
store i32 %80, i32* %82
%83 = add nsw i64 %73, 2
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %78
store i32 %75, i32* %84
%85 = trunc i64 %81 to i32
%86 = icmp eq i32 %24, %85
br i1 %86, label %87, label %71
87: ; preds = %71, %53
%88 = phi i64 [ %54, %53 ], [ %83, %71 ]
%89 = trunc i64 %88 to i32
br label %90
90: ; preds = %87, %35
%91 = phi i32 [ %26, %35 ], [ %89, %87 ]
%92 = sext i32 %24 to i64
%93 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %92
%94 = load i32, i32* %93
%95 = icmp sgt i32 %94, %0
br i1 %95, label %96, label %102
96: ; preds = %90
%97 = add nsw i32 %24, -1
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %98
%100 = load i32, i32* %99
%101 = add nsw i32 %100, 1
store i32 %101, i32* %99
br label %16
102: ; preds = %90
%103 = add nsw i32 %94, 1
store i32 %103, i32* %93
%104 = add nsw i32 %91, 1
%105 = sext i32 %91 to i64
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %105
store i32 %94, i32* %106
br label %16
107: ; preds = %16
ret i32* %4
}