long long honeycomb_walk(int n, long long *walks) {
  if (walks[n] < 0) {
    walks[n - 3] = honeycomb_walk(n - 3, walks);
    walks[n - 2] = honeycomb_walk(n - 2, walks);
    walks[n - 1] = honeycomb_walk(n - 1, walks);
    walks[n] = (walks[n - 1] * n + 24 * walks[n - 2] * n +
                36 * walks[n - 3] * n - 24 * walks[n - 2] - 72 * walks[n - 3]) *
               (n - 1) / (n * n);
  }
  return walks[n];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<honeycomb_walk>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
cmpq   $0x0,(%rax,%rcx,8)
jge    1243 <honeycomb_walk+0x133>
mov    -0x4(%rbp),%edi
sub    $0x3,%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <honeycomb_walk@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    $0x3,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x4(%rbp),%edi
sub    $0x2,%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <honeycomb_walk@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x4(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <honeycomb_walk@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x4(%rbp),%edx
sub    $0x2,%edx
movslq %edx,%rdx
imul   $0x18,(%rcx,%rdx,8),%rcx
movslq -0x4(%rbp),%rdx
imul   %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x4(%rbp),%edx
sub    $0x3,%edx
movslq %edx,%rdx
imul   $0x24,(%rcx,%rdx,8),%rcx
movslq -0x4(%rbp),%rdx
imul   %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x4(%rbp),%edx
sub    $0x2,%edx
movslq %edx,%rdx
imul   $0x18,(%rcx,%rdx,8),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x4(%rbp),%edx
sub    $0x3,%edx
movslq %edx,%rdx
imul   $0x48,(%rcx,%rdx,8),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<honeycomb_walk>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
movslq %edi,%rbx
mov    (%rsi,%rbx,8),%rax
test   %rax,%rax
jns    11a9 <honeycomb_walk+0x99>
mov    %rsi,%r14
lea    -0x3(%rbx),%edi
call   1030 <honeycomb_walk@plt>
mov    %rax,-0x18(%r14,%rbx,8)
lea    -0x2(%rbx),%edi
mov    %r14,%rsi
call   1030 <honeycomb_walk@plt>
mov    %rax,-0x10(%r14,%rbx,8)
lea    -0x1(%rbx),%r15
lea    -0x1(%rbx),%edi
mov    %r14,%rsi
call   1030 <honeycomb_walk@plt>
mov    %rax,-0x8(%r14,%rbx,8)
mov    -0x18(%r14,%rbx,8),%rcx
mov    -0x10(%r14,%rbx,8),%rdx
shl    $0x3,%rdx
lea    (%rdx,%rdx,2),%rdx
add    %rdx,%rax
lea    (%rcx,%rcx,8),%rsi
lea    (%rax,%rsi,4),%rax
imul   %rbx,%rax
shl    $0x3,%rcx
lea    (%rcx,%rcx,8),%rcx
add    %rdx,%rcx
sub    %rcx,%rax
imul   %r15,%rax
mov    %ebx,%ecx
imul   %ecx,%ecx
mov    %rax,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     11a1 <honeycomb_walk+0x91>
cqto
idiv   %rcx
jmp    11a5 <honeycomb_walk+0x95>
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %rax,(%r14,%rbx,8)
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @honeycomb_walk(i32 %0, i64* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i64*
store i32 %0, i32* %3
store i64* %1, i64** %4
%5 = load i64*, i64** %4
%6 = load i32, i32* %3
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = getelementptr inbounds i64, i64* %5, i64 %7
%9 = load i64, i64* %8
%10 = icmp slt i64 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %99
11: ; preds = %2
%12 = load i32, i32* %3
%13 = sub nsw i32 %12, 3
%14 = load i64*, i64** %4
%15 = call i64 @honeycomb_walk(i32 %13, i64* %14)
%16 = load i64*, i64** %4
%17 = load i32, i32* %3
%18 = sub nsw i32 %17, 3
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i64, i64* %16, i64 %19
store i64 %15, i64* %20
%21 = load i32, i32* %3
%22 = sub nsw i32 %21, 2
%23 = load i64*, i64** %4
%24 = call i64 @honeycomb_walk(i32 %22, i64* %23)
%25 = load i64*, i64** %4
%26 = load i32, i32* %3
%27 = sub nsw i32 %26, 2
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i64, i64* %25, i64 %28
store i64 %24, i64* %29
%30 = load i32, i32* %3
%31 = sub nsw i32 %30, 1
%32 = load i64*, i64** %4
%33 = call i64 @honeycomb_walk(i32 %31, i64* %32)
%34 = load i64*, i64** %4
%35 = load i32, i32* %3
%36 = sub nsw i32 %35, 1
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i64, i64* %34, i64 %37
store i64 %33, i64* %38
%39 = load i64*, i64** %4
%40 = load i32, i32* %3
%41 = sub nsw i32 %40, 1
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i64, i64* %39, i64 %42
%44 = load i64, i64* %43
%45 = load i32, i32* %3
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = mul nsw i64 %44, %46
%48 = load i64*, i64** %4
%49 = load i32, i32* %3
%50 = sub nsw i32 %49, 2
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i64, i64* %48, i64 %51
%53 = load i64, i64* %52
%54 = mul nsw i64 24, %53
%55 = load i32, i32* %3
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = mul nsw i64 %54, %56
%58 = add nsw i64 %47, %57
%59 = load i64*, i64** %4
%60 = load i32, i32* %3
%61 = sub nsw i32 %60, 3
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i64, i64* %59, i64 %62
%64 = load i64, i64* %63
%65 = mul nsw i64 36, %64
%66 = load i32, i32* %3
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = mul nsw i64 %65, %67
%69 = add nsw i64 %58, %68
%70 = load i64*, i64** %4
%71 = load i32, i32* %3
%72 = sub nsw i32 %71, 2
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i64, i64* %70, i64 %73
%75 = load i64, i64* %74
%76 = mul nsw i64 24, %75
%77 = sub nsw i64 %69, %76
%78 = load i64*, i64** %4
%79 = load i32, i32* %3
%80 = sub nsw i32 %79, 3
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i64, i64* %78, i64 %81
%83 = load i64, i64* %82
%84 = mul nsw i64 72, %83
%85 = sub nsw i64 %77, %84
%86 = load i32, i32* %3
%87 = sub nsw i32 %86, 1
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = mul nsw i64 %85, %88
%90 = load i32, i32* %3
%91 = load i32, i32* %3
%92 = mul nsw i32 %90, %91
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = sdiv i64 %89, %93
%95 = load i64*, i64** %4
%96 = load i32, i32* %3
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds i64, i64* %95, i64 %97
store i64 %94, i64* %98
br label %99
99: ; preds = %11, %2
%100 = load i64*, i64** %4
%101 = load i32, i32* %3
%102 = sext i32 %101 to i64
%103 = getelementptr inbounds i64, i64* %100, i64 %102
%104 = load i64, i64* %103
ret i64 %104
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @honeycomb_walk(i32 %0, i64* %1) {
%3 = sext i32 %0 to i64
%4 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %3
%5 = load i64, i64* %4
%6 = icmp slt i64 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %34
7: ; preds = %2
%8 = add nsw i32 %0, -3
%9 = tail call i64 @honeycomb_walk(i32 %8, i64* %1)
%10 = sext i32 %8 to i64
%11 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %10
store i64 %9, i64* %11
%12 = add nsw i32 %0, -2
%13 = tail call i64 @honeycomb_walk(i32 %12, i64* %1)
%14 = sext i32 %12 to i64
%15 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %14
store i64 %13, i64* %15
%16 = add nsw i32 %0, -1
%17 = tail call i64 @honeycomb_walk(i32 %16, i64* %1)
%18 = sext i32 %16 to i64
%19 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %18
store i64 %17, i64* %19
%20 = load i64, i64* %15
%21 = mul nsw i64 %20, 24
%22 = add i64 %21, %17
%23 = load i64, i64* %11
%24 = mul nsw i64 %23, 36
%25 = add i64 %22, %24
%26 = mul i64 %25, %3
%27 = mul i64 %23, -72
%28 = sub i64 %27, %21
%29 = add i64 %28, %26
%30 = mul nsw i64 %29, %18
%31 = mul nsw i32 %0, %0
%32 = zext i32 %31 to i64
%33 = sdiv i64 %30, %32
store i64 %33, i64* %4
br label %34
34: ; preds = %7, %2
%35 = phi i64 [ %33, %7 ], [ %5, %2 ]
ret i64 %35
}