int Interpolation_Search(int *a, int n, int key) {
  int low, high, mid;
  low = 1;
  high = n;
  while (low <= high) {
    mid = low + (low + high) * (key - a[low]) / (a[high] - a[low]);
    if (key < a[mid]) {
      high = mid - 1;
    } else if (key > a[mid]) {
      low = mid + 1;
    } else {
      return mid;
    }
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Interpolation_Search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     11c0 <Interpolation_Search+0xc0>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x1c(%rbp),%rsi
sub    (%rdx,%rsi,4),%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x1c(%rbp),%rsi
sub    (%rdx,%rsi,4),%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1189 <Interpolation_Search+0x89>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11bb <Interpolation_Search+0xbb>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    11ab <Interpolation_Search+0xab>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11b6 <Interpolation_Search+0xb6>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11c7 <Interpolation_Search+0xc7>
jmp    11bb <Interpolation_Search+0xbb>
jmp    111b <Interpolation_Search+0x1b>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Interpolation_Search>:
push   %rbp
push   %rbx
xor    %r8d,%r8d
test   %esi,%esi
jle    1165 <Interpolation_Search+0x65>
mov    %edx,%r9d
mov    $0x1,%r10d
jmp    112a <Interpolation_Search+0x2a>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,%esi
cmp    %esi,%r10d
jg     1165 <Interpolation_Search+0x65>
lea    (%rsi,%r10,1),%r11d
movslq %r10d,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%ebp
mov    %r9d,%eax
sub    %ebp,%eax
imul   %r11d,%eax
movslq %esi,%rdx
mov    (%rdi,%rdx,4),%ebx
sub    %ebp,%ebx
cltd
idiv   %ebx
add    %eax,%ecx
movslq %ecx,%rax
cmp    %r9d,(%rdi,%rax,4)
jg     1120 <Interpolation_Search+0x20>
jge    1162 <Interpolation_Search+0x62>
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%r10d
cmp    %esi,%r10d
jle    112a <Interpolation_Search+0x2a>
jmp    1165 <Interpolation_Search+0x65>
mov    %ecx,%r8d
mov    %r8d,%eax
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @Interpolation_Search(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%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 1, i32* %8
%11 = load i32, i32* %6
store i32 %11, i32* %9
br label %12
12: ; preds = %66, %3
%13 = load i32, i32* %8
%14 = load i32, i32* %9
%15 = icmp sle i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %67
16: ; preds = %12
%17 = load i32, i32* %8
%18 = load i32, i32* %8
%19 = load i32, i32* %9
%20 = add nsw i32 %18, %19
%21 = load i32, i32* %7
%22 = load i32*, i32** %5
%23 = load i32, i32* %8
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = sub nsw i32 %21, %26
%28 = mul nsw i32 %20, %27
%29 = load i32*, i32** %5
%30 = load i32, i32* %9
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32*, i32** %5
%35 = load i32, i32* %8
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = sub nsw i32 %33, %38
%40 = sdiv i32 %28, %39
%41 = add nsw i32 %17, %40
store i32 %41, i32* %10
%42 = load i32, i32* %7
%43 = load i32*, i32** %5
%44 = load i32, i32* %10
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = icmp slt i32 %42, %47
br i1 %48, label %49, label %52
49: ; preds = %16
%50 = load i32, i32* %10
%51 = sub nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %9
br label %66
52: ; preds = %16
%53 = load i32, i32* %7
%54 = load i32*, i32** %5
%55 = load i32, i32* %10
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = icmp sgt i32 %53, %58
br i1 %59, label %60, label %63
60: ; preds = %52
%61 = load i32, i32* %10
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %8
br label %65
63: ; preds = %52
%64 = load i32, i32* %10
store i32 %64, i32* %4
br label %68
65: ; preds = %60
br label %66
66: ; preds = %65, %49
br label %12
67: ; preds = %12
store i32 0, i32* %4
br label %68
68: ; preds = %67, %63
%69 = load i32, i32* %4
ret i32 %69
}

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