#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 partitions(int, int, int *);
int selection_algorithm(int left, int right, int kth, int *values) {
  for (;;) {
    int pivotIndex = partitions(left, right, values);
    int len = pivotIndex - left + 1;
    if (kth == len) {
      return values[pivotIndex];
    } else if (kth < len) {
      right = pivotIndex - 1;
    } else {
      kth = kth - len;
      left = pivotIndex + 1;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<selection_algorithm>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <partitions@plt>
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jne    1160 <selection_algorithm+0x50>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    117a <selection_algorithm+0x6a>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    118c <selection_algorithm+0x7c>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1191 <selection_algorithm+0x81>
jmp    1125 <selection_algorithm+0x15>

x86 assembly (clang, -O2):
<selection_algorithm>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,%r14
mov    %edx,%ebp
mov    %esi,%r15d
mov    %edi,%ebx
mov    %rcx,%rdx
call   1030 <partitions@plt>
mov    %eax,%edx
sub    %ebx,%edx
lea    0x1(%rdx),%ecx
cmp    %ebp,%ecx
je     116d <selection_algorithm+0x5d>
xor    %r12d,%r12d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x1(%rax),%esi
add    $0x1,%eax
cmp    %edx,%ebp
cmovle %r12d,%ecx
cmovle %esi,%r15d
cmovg  %eax,%ebx
sub    %ecx,%ebp
mov    %ebx,%edi
mov    %r15d,%esi
mov    %r14,%rdx
call   1030 <partitions@plt>
mov    %eax,%edx
sub    %ebx,%edx
lea    0x1(%rdx),%ecx
cmp    %ecx,%ebp
jne    1140 <selection_algorithm+0x30>
cltq
mov    (%r14,%rax,4),%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @selection_algorithm(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
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32* %3, i32** %8
br label %11
11: ; preds = %43, %4
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32*, i32** %8
%15 = call i32 @partitions(i32 %12, i32 %13, i32* %14)
store i32 %15, i32* %9
%16 = load i32, i32* %9
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sub nsw i32 %16, %17
%19 = add nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %10
%20 = load i32, i32* %7
%21 = load i32, i32* %10
%22 = icmp eq i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %29
23: ; preds = %11
%24 = load i32*, i32** %8
%25 = load i32, i32* %9
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
ret i32 %28
29: ; preds = %11
%30 = load i32, i32* %7
%31 = load i32, i32* %10
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %36
33: ; preds = %29
%34 = load i32, i32* %9
%35 = sub nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %6
br label %42
36: ; preds = %29
%37 = load i32, i32* %7
%38 = load i32, i32* %10
%39 = sub nsw i32 %37, %38
store i32 %39, i32* %7
%40 = load i32, i32* %9
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %5
br label %42
42: ; preds = %36, %33
br label %43
43: ; preds = %42
br label %11
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @selection_algorithm(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3) {
%5 = tail call i32 @partitions(i32 %0, i32 %1, i32* %3)
%6 = sub nsw i32 %5, %0
%7 = add nsw i32 %6, 1
%8 = icmp eq i32 %7, %2
br i1 %8, label %27, label %9
9: ; preds = %4, %9
%10 = phi i32 [ %25, %9 ], [ %7, %4 ]
%11 = phi i32 [ %24, %9 ], [ %6, %4 ]
%12 = phi i32 [ %23, %9 ], [ %5, %4 ]
%13 = phi i32 [ %22, %9 ], [ %0, %4 ]
%14 = phi i32 [ %21, %9 ], [ %1, %4 ]
%15 = phi i32 [ %20, %9 ], [ %2, %4 ]
%16 = icmp sgt i32 %15, %11
%17 = add nsw i32 %12, -1
%18 = add nsw i32 %12, 1
%19 = select i1 %16, i32 %10, i32 0
%20 = sub nsw i32 %15, %19
%21 = select i1 %16, i32 %14, i32 %17
%22 = select i1 %16, i32 %18, i32 %13
%23 = tail call i32 @partitions(i32 %22, i32 %21, i32* %3)
%24 = sub nsw i32 %23, %22
%25 = add nsw i32 %24, 1
%26 = icmp eq i32 %20, %25
br i1 %26, label %27, label %9
27: ; preds = %9, %4
%28 = phi i32 [ %5, %4 ], [ %23, %9 ]
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
ret i32 %31
}