int nthUglyNumber(int n) {
  if (n <= 1)
    return n;
  int two = 1, three = 1, five = 1, nth = 1;
  for (int i = 2; i <= n; i++) {
    int two_next = two * 2;
    int three_next = three * 3;
    int five_next = five * 5;
    if (two_next < three_next && two_next < five_next) {
      nth = two = two_next;
    } else if (three_next < five_next && three_next < two_next) {
      nth = three = three_next;
    } else if (five_next < two_next && five_next < three_next) {
      nth = five = five_next;
    }
  }
  return nth;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<nthUglyNumber>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jg     111c <nthUglyNumber+0x1c>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11f2 <nthUglyNumber+0xf2>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
movl   $0x2,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     11ec <nthUglyNumber+0xec>
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
imul   $0x3,-0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
imul   $0x5,-0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1188 <nthUglyNumber+0x88>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    1188 <nthUglyNumber+0x88>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11d9 <nthUglyNumber+0xd9>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    11ae <nthUglyNumber+0xae>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11ae <nthUglyNumber+0xae>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11d4 <nthUglyNumber+0xd4>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11cf <nthUglyNumber+0xcf>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11cf <nthUglyNumber+0xcf>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11d4 <nthUglyNumber+0xd4>
jmp    11d9 <nthUglyNumber+0xd9>
jmp    11de <nthUglyNumber+0xde>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    113f <nthUglyNumber+0x3f>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<nthUglyNumber>:
mov    %edi,%eax
cmp    $0x2,%edi
jge    1108 <nthUglyNumber+0x8>
ret
add    $0xffffffff,%eax
mov    $0x1,%r9d
mov    %eax,%ecx
mov    $0x1,%r8d
mov    $0x1,%edi
mov    $0x1,%r10d
jmp    114e <nthUglyNumber+0x4e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %eax,%edx
setl   %r11b
cmp    %esi,%edx
setl   %al
test   %al,%r11b
cmovne %edx,%r10d
cmovne %edx,%edi
mov    %edi,%eax
mov    %eax,%edi
add    $0xffffffff,%ecx
je     1107 <nthUglyNumber+0x7>
lea    (%r9,%r9,1),%eax
lea    (%r8,%r8,2),%esi
lea    (%r10,%r10,4),%edx
cmp    %esi,%eax
jge    1170 <nthUglyNumber+0x70>
cmp    %edx,%eax
jge    1170 <nthUglyNumber+0x70>
mov    %eax,%r9d
jmp    1147 <nthUglyNumber+0x47>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %edx,%esi
jge    1130 <nthUglyNumber+0x30>
cmp    %eax,%esi
jge    1130 <nthUglyNumber+0x30>
mov    %esi,%eax
mov    %esi,%r8d
jmp    1147 <nthUglyNumber+0x47>

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @nthUglyNumber(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %2, label %32, label %3
3: ; preds = %1, %25
%4 = phi i32 [ %29, %25 ], [ 1, %1 ]
%5 = phi i32 [ %28, %25 ], [ 1, %1 ]
%6 = phi i32 [ %30, %25 ], [ 2, %1 ]
%7 = phi i32 [ %27, %25 ], [ 1, %1 ]
%8 = phi i32 [ %26, %25 ], [ 1, %1 ]
%9 = shl nsw i32 %4, 1
%10 = mul nsw i32 %5, 3
%11 = mul nsw i32 %8, 5
%12 = icmp slt i32 %9, %10
%13 = icmp slt i32 %9, %11
%14 = select i1 %12, i1 %13, i1 false
br i1 %14, label %25, label %15
15: ; preds = %3
%16 = icmp slt i32 %10, %11
%17 = icmp slt i32 %10, %9
%18 = select i1 %16, i1 %17, i1 false
br i1 %18, label %25, label %19
19: ; preds = %15
%20 = icmp slt i32 %11, %9
%21 = icmp slt i32 %11, %10
%22 = select i1 %20, i1 %21, i1 false
%23 = select i1 %22, i32 %11, i32 %8
%24 = select i1 %22, i32 %11, i32 %7
br label %25
25: ; preds = %19, %15, %3
%26 = phi i32 [ %8, %3 ], [ %8, %15 ], [ %23, %19 ]
%27 = phi i32 [ %9, %3 ], [ %10, %15 ], [ %24, %19 ]
%28 = phi i32 [ %5, %3 ], [ %10, %15 ], [ %5, %19 ]
%29 = phi i32 [ %9, %3 ], [ %4, %15 ], [ %4, %19 ]
%30 = add nuw i32 %6, 1
%31 = icmp eq i32 %6, %0
br i1 %31, label %32, label %3
32: ; preds = %25, %1
%33 = phi i32 [ %0, %1 ], [ %27, %25 ]
ret i32 %33
}