int lagrangeSearch(int *array, int count, int searchNumber) {
  int headIndex = 0;
  int tailIndex = count - 1;
  while (headIndex <= tailIndex) {
    float ratio = ((searchNumber - array[headIndex]) /
                   (array[tailIndex] - array[headIndex])) *
                  1.0;
    int middleIndex = headIndex + (tailIndex - headIndex) * ratio;
    if (searchNumber < array[middleIndex]) {
      tailIndex = middleIndex - 1;
    } else if (searchNumber > array[middleIndex]) {
      headIndex = middleIndex + 1;
    } else if (searchNumber == array[middleIndex]) {
      return middleIndex;
    }
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<lagrangeSearch>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     11ff <lagrangeSearch+0xff>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
sub    (%rcx,%rdx,4),%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
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  0xea3(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm1
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
cvtsi2ss %eax,%xmm0
movss  -0x24(%rbp),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
cvttss2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11af <lagrangeSearch+0xaf>
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11fa <lagrangeSearch+0xfa>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    11d1 <lagrangeSearch+0xd1>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11f5 <lagrangeSearch+0xf5>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    11f0 <lagrangeSearch+0xf0>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1206 <lagrangeSearch+0x106>
jmp    11f5 <lagrangeSearch+0xf5>
jmp    11fa <lagrangeSearch+0xfa>
jmp    111e <lagrangeSearch+0x1e>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<lagrangeSearch>:
test   %esi,%esi
jle    1173 <lagrangeSearch+0x73>
mov    %edx,%r8d
add    $0xffffffff,%esi
xor    %r9d,%r9d
jmp    111a <lagrangeSearch+0x1a>
nop
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,%esi
cmp    %r9d,%esi
jl     1173 <lagrangeSearch+0x73>
movslq %r9d,%r10
mov    (%rdi,%r10,4),%edx
mov    %r8d,%eax
sub    %edx,%eax
movslq %esi,%r11
mov    (%rdi,%r11,4),%ecx
sub    %edx,%ecx
cltd
idiv   %ecx
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %eax,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %r10d,%xmm1
sub    %r10d,%r11d
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2ss %r11d,%xmm2
mulss  %xmm0,%xmm2
addss  %xmm1,%xmm2
cvttss2si %xmm2,%eax
movslq %eax,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%ecx
cmp    %r8d,%ecx
jg     1110 <lagrangeSearch+0x10>
jge    1170 <lagrangeSearch+0x70>
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%r9d
jmp    1115 <lagrangeSearch+0x15>
nopl   (%rax)
jne    1115 <lagrangeSearch+0x15>
ret
mov    $0xffffffff,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @lagrangeSearch(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 float
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 0, i32* %8
%12 = load i32, i32* %6
%13 = sub nsw i32 %12, 1
store i32 %13, i32* %9
br label %14
14: ; preds = %83, %3
%15 = load i32, i32* %8
%16 = load i32, i32* %9
%17 = icmp sle i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %84
18: ; preds = %14
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32*, i32** %5
%21 = load i32, i32* %8
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = sub nsw i32 %19, %24
%26 = load i32*, i32** %5
%27 = load i32, i32* %9
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = load i32*, i32** %5
%32 = load i32, i32* %8
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = sub nsw i32 %30, %35
%37 = sdiv i32 %25, %36
%38 = sitofp i32 %37 to double
%39 = fmul double %38, 1.000000e+00
%40 = fptrunc double %39 to float
store float %40, float* %10
%41 = load i32, i32* %8
%42 = sitofp i32 %41 to float
%43 = load i32, i32* %9
%44 = load i32, i32* %8
%45 = sub nsw i32 %43, %44
%46 = sitofp i32 %45 to float
%47 = load float, float* %10
%48 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %46, float %47, float %42)
%49 = fptosi float %48 to i32
store i32 %49, i32* %11
%50 = load i32, i32* %7
%51 = load i32*, i32** %5
%52 = load i32, i32* %11
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = icmp slt i32 %50, %55
br i1 %56, label %57, label %60
57: ; preds = %18
%58 = load i32, i32* %11
%59 = sub nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %9
br label %83
60: ; preds = %18
%61 = load i32, i32* %7
%62 = load i32*, i32** %5
%63 = load i32, i32* %11
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = icmp sgt i32 %61, %66
br i1 %67, label %68, label %71
68: ; preds = %60
%69 = load i32, i32* %11
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %8
br label %82
71: ; preds = %60
%72 = load i32, i32* %7
%73 = load i32*, i32** %5
%74 = load i32, i32* %11
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %75
%77 = load i32, i32* %76
%78 = icmp eq i32 %72, %77
br i1 %78, label %79, label %81
79: ; preds = %71
%80 = load i32, i32* %11
store i32 %80, i32* %4
br label %85
81: ; preds = %71
br label %82
82: ; preds = %81, %68
br label %83
83: ; preds = %82, %57
br label %14
84: ; preds = %14
store i32 -1, i32* %4
br label %85
85: ; preds = %84, %79
%86 = load i32, i32* %4
ret i32 %86
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @lagrangeSearch(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %1, 1
br i1 %4, label %41, label %5
5: ; preds = %3
%6 = add nsw i32 %1, -1
br label %7
7: ; preds = %5, %37
%8 = phi i32 [ %39, %37 ], [ 0, %5 ]
%9 = phi i32 [ %38, %37 ], [ %6, %5 ]
%10 = sext i32 %8 to i64
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%12 = load i32, i32* %11
%13 = sub nsw i32 %2, %12
%14 = sext i32 %9 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = sub nsw i32 %16, %12
%18 = sdiv i32 %13, %17
%19 = sitofp i32 %18 to float
%20 = sitofp i32 %8 to float
%21 = sub nsw i32 %9, %8
%22 = sitofp i32 %21 to float
%23 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %22, float %19, float %20)
%24 = fptosi float %23 to i32
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = icmp sgt i32 %27, %2
br i1 %28, label %29, label %31
29: ; preds = %7
%30 = add nsw i32 %24, -1
br label %37
31: ; preds = %7
%32 = icmp slt i32 %27, %2
br i1 %32, label %33, label %35
33: ; preds = %31
%34 = add nsw i32 %24, 1
br label %37
35: ; preds = %31
%36 = icmp eq i32 %27, %2
br i1 %36, label %41, label %37
37: ; preds = %29, %35, %33
%38 = phi i32 [ %30, %29 ], [ %9, %33 ], [ %9, %35 ]
%39 = phi i32 [ %8, %29 ], [ %34, %33 ], [ %8, %35 ]
%40 = icmp slt i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %7
41: ; preds = %37, %35, %3
%42 = phi i32 [ -1, %3 ], [ %24, %35 ], [ -1, %37 ]
ret i32 %42
}