#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 random_partition(int *, int, int);
int random_select(int *a, int p, int r, int i) {
  if (p == r) {
    return a[p];
  }
  int q = random_partition(a, p, r);
  int k = q - p + 1;
  if (i == k) {
    return a[q];
  } else if (i < k) {
    return random_select(a, p, q - 1, i);
  } else {
    return random_select(a, q + 1, r, i - k);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<random_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    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    1154 <random_select+0x34>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11d5 <random_select+0xb5>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1040 <random_partition@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jne    1191 <random_select+0x71>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11d5 <random_select+0xb5>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11ba <random_select+0x9a>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <random_select@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11d5 <random_select+0xb5>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
call   1030 <random_select@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<random_select>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r14
cmp    %edx,%esi
jne    1124 <random_select+0x14>
mov    %ebx,%ebp
jmp    116a <random_select+0x5a>
mov    %ecx,%r15d
mov    %edx,%ebp
nopl   0x0(%rax)
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1030 <random_partition@plt>
mov    %eax,%edx
sub    %ebx,%edx
lea    0x1(%rdx),%esi
mov    %r15d,%ecx
sub    %esi,%ecx
je     1168 <random_select+0x58>
cmp    %r15d,%edx
jl     115a <random_select+0x4a>
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,%ebp
cmp    %eax,%ebx
jne    1130 <random_select+0x20>
jmp    1120 <random_select+0x10>
add    $0x1,%eax
mov    %ecx,%r15d
mov    %eax,%ebx
cmp    %ebp,%eax
jne    1130 <random_select+0x20>
jmp    116a <random_select+0x5a>
mov    %eax,%ebp
movslq %ebp,%rax
mov    (%r14,%rax,4),%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @random_select(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp eq i32 %1, %2
br i1 %5, label %25, label %6
6: ; preds = %4, %21
%7 = phi i32 [ %23, %21 ], [ %3, %4 ]
%8 = phi i32 [ %11, %21 ], [ %2, %4 ]
%9 = phi i32 [ %22, %21 ], [ %1, %4 ]
br label %10
10: ; preds = %6, %18
%11 = phi i32 [ %8, %6 ], [ %19, %18 ]
%12 = tail call i32 @random_partition(i32* %0, i32 %9, i32 %11)
%13 = sub nsw i32 %12, %9
%14 = add nsw i32 %13, 1
%15 = icmp eq i32 %7, %14
br i1 %15, label %25, label %16
16: ; preds = %10
%17 = icmp slt i32 %13, %7
br i1 %17, label %21, label %18
18: ; preds = %16
%19 = add nsw i32 %12, -1
%20 = icmp eq i32 %9, %19
br i1 %20, label %25, label %10
21: ; preds = %16
%22 = add nsw i32 %12, 1
%23 = sub nsw i32 %7, %14
%24 = icmp eq i32 %22, %11
br i1 %24, label %25, label %6
25: ; preds = %21, %10, %18, %4
%26 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %12, %10 ], [ %9, %18 ], [ %11, %21 ]
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
ret i32 %29
}