#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 */
struct timeval {
  float tv_sec;
  float tv_usec;
};

/* Variables and functions */
unsigned int atoi(char *);
int /*<<< orphan*/ gettimeofday(struct timeval *, int /*<<< orphan*/ *);
scalar_t__ malloc(unsigned int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, float, ...);
int rand();
int /*<<< orphan*/ sort_desc(int *, unsigned int);
int /*<<< orphan*/ srand(int);
int main(int argc, char *argv[]) {
  unsigned N = 100, k;
  int *arr, *tmp;
  int i = 0, j, m;
  struct timeval start, end;
  if (argc > 1) {
    N = atoi(argv[1]);
  }
  k = N / 2;
  gettimeofday(&start, NULL);
  printf("N=%u,k=%u\n", N, k);
  arr = (int *)malloc(N * sizeof(int));
  for (i = 0; i < N; ++i) {
    srand(i * i);
    arr[i] = rand() % 1000;
  }
  tmp = (int *)malloc(k * sizeof(int));
  for (i = 0; i < k; ++i) {
    tmp[i] = arr[i];
  }
  sort_desc(tmp, k);
  for (i = k; i < N; ++i) {
    if (arr[i] > tmp[k - 1]) {
      int pos = 0;
      for (j = k - 1; j >= 0; --j) {
        if (tmp[j] > arr[i]) {
          pos = j + 1;
          break;
        }
      }
      for (m = k - 1; m >= pos + 1; --m) {
        tmp[m] = tmp[m - 1];
      }
      tmp[pos] = arr[i];
    }
  }
  printf("%d\n", tmp[k - 1]);
  gettimeofday(&end, NULL);
  printf("costs %lfms\n", 1e3f * (end.tv_sec - start.tv_sec) +
                              ((end.tv_usec - start.tv_usec) / 1e3f));
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x64,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jle    11ae <main+0x3e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   1080 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
shr    %eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%esi
lea    -0x40(%rbp),%rdi
call   1040 <gettimeofday@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cvtsi2ss %rax,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%esi
lea    0xe2f(%rip),%rdi
mov    $0x1,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jae    1235 <main+0xc5>
mov    -0x2c(%rbp),%edi
imul   -0x2c(%rbp),%edi
call   1050 <srand@plt>
mov    $0x0,%al
call   1090 <rand@plt>
mov    $0x3e8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11f5 <main+0x85>
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jae    127e <main+0x10e>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    124e <main+0xde>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
call   1060 <sort_desc@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jae    137f <main+0x20f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    %edx,%edx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    136c <main+0x1fc>
movl   $0x0,-0x4c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x30(%rbp)
jl     1313 <main+0x1a3>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    1300 <main+0x190>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    1313 <main+0x1a3>
jmp    1305 <main+0x195>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    12cc <main+0x15c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    -0x4c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jl     1356 <main+0x1e6>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    131c <main+0x1ac>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x4c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1371 <main+0x201>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1290 <main+0x120>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%ecx
cvtsi2ssl (%rax,%rcx,4),%xmm0
lea    0xc78(%rip),%rdi
mov    $0x1,%al
call   1030 <printf@plt>
lea    -0x48(%rbp),%rdi
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%esi
call   1040 <gettimeofday@plt>
movss  -0x48(%rbp),%xmm0
subss  -0x40(%rbp),%xmm0
movss  -0x44(%rbp),%xmm1
subss  -0x3c(%rbp),%xmm1
movss  0xc39(%rip),%xmm2
divss  %xmm2,%xmm1
movss  0xc2d(%rip),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
lea    0xc31(%rip),%rdi
mov    $0x1,%al
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    $0x64,%ebx
cmp    $0x2,%edi
jl     1193 <main+0x23>
mov    0x8(%rsi),%rdi
call   1080 <atoi@plt>
mov    %eax,%ebx
mov    %ebx,%ebp
mov    %ebx,%r15d
shr    %r15d
lea    0x10(%rsp),%rdi
xor    %esi,%esi
call   1040 <gettimeofday@plt>
cvtsi2ss %rbp,%xmm0
lea    0xe51(%rip),%rdi
mov    $0x1,%r12b
mov    %r15d,%esi
mov    $0x1,%al
call   1030 <printf@plt>
lea    0x0(,%rbx,4),%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,%r14
test   %ebx,%ebx
je     123d <main+0xcd>
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %ebx,%edi
imul   %ebx,%edi
call   1050 <srand@plt>
xor    %eax,%eax
call   1090 <rand@plt>
cltq
imul   $0x10624dd3,%rax,%rcx
mov    %rcx,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
sar    $0x26,%rcx
add    %edx,%ecx
imul   $0x3e8,%ecx,%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,(%r14,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%rbp
jne    11e0 <main+0x70>
lea    0x0(,%r15,4),%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
cmp    $0x2,%ebp
setb   %r12b
jae    1252 <main+0xe2>
mov    $0x1,%r12b
jmp    13b4 <main+0x244>
lea    0x0(,%r15,4),%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
jmp    13b4 <main+0x244>
cmp    $0x2,%r15d
mov    $0x1,%eax
cmovae %r15d,%eax
cmp    $0x8,%eax
jb     1276 <main+0x106>
lea    (%r14,%rax,4),%rcx
cmp    %rcx,%rbx
jae    12e0 <main+0x170>
lea    (%rbx,%rax,4),%rcx
cmp    %rcx,%r14
jae    12e0 <main+0x170>
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,%rdx
not    %rdx
add    %rax,%rdx
mov    %rax,%rsi
and    $0x3,%rsi
je     12a1 <main+0x131>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r14,%rcx,4),%edi
mov    %edi,(%rbx,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
jne    1290 <main+0x120>
cmp    $0x3,%rdx
jb     13b4 <main+0x244>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r14,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rbx,%rcx,4)
mov    0x4(%r14,%rcx,4),%edx
mov    %edx,0x4(%rbx,%rcx,4)
mov    0x8(%r14,%rcx,4),%edx
mov    %edx,0x8(%rbx,%rcx,4)
mov    0xc(%r14,%rcx,4),%edx
mov    %edx,0xc(%rbx,%rcx,4)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    12b0 <main+0x140>
jmp    13b4 <main+0x244>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%rdx
mov    %rdx,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %esi,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x18,%rdx
jae    1305 <main+0x195>
xor    %edi,%edi
jmp    1370 <main+0x200>
and    $0xfffffffffffffffc,%rsi
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movups (%r14,%rdi,4),%xmm0
movups 0x10(%r14,%rdi,4),%xmm1
movups %xmm0,(%rbx,%rdi,4)
movups %xmm1,0x10(%rbx,%rdi,4)
movups 0x20(%r14,%rdi,4),%xmm0
movups 0x30(%r14,%rdi,4),%xmm1
movups %xmm0,0x20(%rbx,%rdi,4)
movups %xmm1,0x30(%rbx,%rdi,4)
movups 0x40(%r14,%rdi,4),%xmm0
movups 0x50(%r14,%rdi,4),%xmm1
movups %xmm0,0x40(%rbx,%rdi,4)
movups %xmm1,0x50(%rbx,%rdi,4)
movups 0x60(%r14,%rdi,4),%xmm0
movups 0x70(%r14,%rdi,4),%xmm1
movups %xmm0,0x60(%rbx,%rdi,4)
movups %xmm1,0x70(%rbx,%rdi,4)
add    $0x20,%rdi
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
jne    1310 <main+0x1a0>
test   %r8,%r8
je     13ab <main+0x23b>
lea    (%rbx,%rdi,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
lea    (%r14,%rdi,4),%rdi
add    $0x10,%rdi
shl    $0x5,%r8
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movups -0x10(%rdi,%rdx,1),%xmm0
movups (%rdi,%rdx,1),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rsi,%rdx,1)
movups %xmm1,(%rsi,%rdx,1)
add    $0x20,%rdx
cmp    %rdx,%r8
jne    1390 <main+0x220>
cmp    %rax,%rcx
jne    1278 <main+0x108>
mov    %rbx,%rdi
mov    %r15d,%esi
call   1060 <sort_desc@plt>
lea    -0x1(%r15),%r13d
cmp    %ebp,%r15d
jae    149b <main+0x32b>
mov    %ebp,%r10d
shr    %r10d
lea    -0x1(%r10),%r9
mov    %r10d,%r11d
add    %ebp,%r11d
sub    %r15d,%r11d
lea    -0x2(%r10),%r8
mov    %r10,%rcx
jmp    1404 <main+0x294>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r14,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rbx,%rbp,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %ecx,%r11d
je     149b <main+0x32b>
mov    (%r14,%rcx,4),%edx
mov    (%rbx,%r13,4),%ebp
cmp    %ebp,%edx
jle    13f7 <main+0x287>
xor    %edi,%edi
test   %r12b,%r12b
jne    1433 <main+0x2c3>
mov    %r13d,%esi
cmp    %edx,%ebp
jg     142e <main+0x2be>
xchg   %ax,%ax
test   %esi,%esi
jle    1433 <main+0x2c3>
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,%eax
cmp    %edx,(%rbx,%rax,4)
jle    1420 <main+0x2b0>
add    $0x1,%esi
mov    %esi,%edi
movslq %edi,%rbp
cmp    %edi,%r13d
jle    13f4 <main+0x284>
mov    %ebp,%eax
not    %eax
lea    (%r10,%rax,1),%esi
mov    %r8,%r15
sub    %rbp,%r15
mov    %r9,%rax
and    $0x3,%rsi
je     1474 <main+0x304>
mov    %r9,%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
lea    -0x1(%rdx),%rax
mov    -0x4(%rbx,%rdx,4),%edi
mov    %edi,(%rbx,%rdx,4)
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
jne    1460 <main+0x2f0>
cmp    $0x3,%r15
jb     13f0 <main+0x280>
xchg   %ax,%ax
movups -0x10(%rbx,%rax,4),%xmm0
movups %xmm0,-0xc(%rbx,%rax,4)
lea    -0x4(%rax),%rdx
mov    %rdx,%rax
cmp    %rbp,%rdx
jg     1480 <main+0x310>
jmp    13f0 <main+0x280>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ssl (%rbx,%r13,4),%xmm0
lea    0xb64(%rip),%rdi
mov    $0x1,%al
call   1030 <printf@plt>
lea    0x8(%rsp),%rdi
xor    %esi,%esi
call   1040 <gettimeofday@plt>
movss  0x8(%rsp),%xmm0
movss  0xc(%rsp),%xmm1
subss  0x10(%rsp),%xmm0
subss  0x14(%rsp),%xmm1
movss  0xb22(%rip),%xmm2
divss  %xmm2,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
lea    0xb22(%rip),%rdi
mov    $0x1,%al
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
%struct.timeval = type { float, float }
@.str = [11 x i8] c"N=%u,k=%u\0A\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
@.str.2 = [13 x i8] c"costs %lfms\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca %struct.timeval
%14 = alloca %struct.timeval
%15 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
store i32 100, i32* %6
store i32 0, i32* %10
%16 = load i32, i32* %4
%17 = icmp sgt i32 %16, 1
br i1 %17, label %18, label %23
18: ; preds = %2
%19 = load i8**, i8*** %5
%20 = getelementptr inbounds i8*, i8** %19, i64 1
%21 = load i8*, i8** %20
%22 = call i32 @atoi(i8* %21)
store i32 %22, i32* %6
br label %23
23: ; preds = %18, %2
%24 = load i32, i32* %6
%25 = udiv i32 %24, 2
store i32 %25, i32* %7
%26 = call i32 @gettimeofday(%struct.timeval* %13, i32* null)
%27 = load i32, i32* %6
%28 = uitofp i32 %27 to float
%29 = load i32, i32* %7
%30 = call i32 (i8*, float, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([11 x i8], [11 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), float %28, i32 %29)
%31 = load i32, i32* %6
%32 = zext i32 %31 to i64
%33 = mul i64 %32, 4
%34 = trunc i64 %33 to i32
%35 = call i64 @malloc(i32 %34)
%36 = inttoptr i64 %35 to i32*
store i32* %36, i32** %8
store i32 0, i32* %10
br label %37
37: ; preds = %52, %23
%38 = load i32, i32* %10
%39 = load i32, i32* %6
%40 = icmp ult i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %55
41: ; preds = %37
%42 = load i32, i32* %10
%43 = load i32, i32* %10
%44 = mul nsw i32 %42, %43
%45 = call i32 @srand(i32 %44)
%46 = call i32 (...) @rand()
%47 = srem i32 %46, 1000
%48 = load i32*, i32** %8
%49 = load i32, i32* %10
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %50
store i32 %47, i32* %51
br label %52
52: ; preds = %41
%53 = load i32, i32* %10
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %10
br label %37
55: ; preds = %37
%56 = load i32, i32* %7
%57 = zext i32 %56 to i64
%58 = mul i64 %57, 4
%59 = trunc i64 %58 to i32
%60 = call i64 @malloc(i32 %59)
%61 = inttoptr i64 %60 to i32*
store i32* %61, i32** %9
store i32 0, i32* %10
br label %62
62: ; preds = %76, %55
%63 = load i32, i32* %10
%64 = load i32, i32* %7
%65 = icmp ult i32 %63, %64
br i1 %65, label %66, label %79
66: ; preds = %62
%67 = load i32*, i32** %8
%68 = load i32, i32* %10
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = load i32*, i32** %9
%73 = load i32, i32* %10
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
store i32 %71, i32* %75
br label %76
76: ; preds = %66
%77 = load i32, i32* %10
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %10
br label %62
79: ; preds = %62
%80 = load i32*, i32** %9
%81 = load i32, i32* %7
%82 = call i32 @sort_desc(i32* %80, i32 %81)
%83 = load i32, i32* %7
store i32 %83, i32* %10
br label %84
84: ; preds = %159, %79
%85 = load i32, i32* %10
%86 = load i32, i32* %6
%87 = icmp ult i32 %85, %86
br i1 %87, label %88, label %162
88: ; preds = %84
%89 = load i32*, i32** %8
%90 = load i32, i32* %10
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %89, i64 %91
%93 = load i32, i32* %92
%94 = load i32*, i32** %9
%95 = load i32, i32* %7
%96 = sub i32 %95, 1
%97 = zext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds i32, i32* %94, i64 %97
%99 = load i32, i32* %98
%100 = icmp sgt i32 %93, %99
br i1 %100, label %101, label %158
101: ; preds = %88
store i32 0, i32* %15
%102 = load i32, i32* %7
%103 = sub i32 %102, 1
store i32 %103, i32* %11
br label %104
104: ; preds = %123, %101
%105 = load i32, i32* %11
%106 = icmp sge i32 %105, 0
br i1 %106, label %107, label %126
107: ; preds = %104
%108 = load i32*, i32** %9
%109 = load i32, i32* %11
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %108, i64 %110
%112 = load i32, i32* %111
%113 = load i32*, i32** %8
%114 = load i32, i32* %10
%115 = sext i32 %114 to i64
%116 = getelementptr inbounds i32, i32* %113, i64 %115
%117 = load i32, i32* %116
%118 = icmp sgt i32 %112, %117
br i1 %118, label %119, label %122
119: ; preds = %107
%120 = load i32, i32* %11
%121 = add nsw i32 %120, 1
store i32 %121, i32* %15
br label %126
122: ; preds = %107
br label %123
123: ; preds = %122
%124 = load i32, i32* %11
%125 = add nsw i32 %124, -1
store i32 %125, i32* %11
br label %104
126: ; preds = %119, %104
%127 = load i32, i32* %7
%128 = sub i32 %127, 1
store i32 %128, i32* %12
br label %129
129: ; preds = %145, %126
%130 = load i32, i32* %12
%131 = load i32, i32* %15
%132 = add nsw i32 %131, 1
%133 = icmp sge i32 %130, %132
br i1 %133, label %134, label %148
134: ; preds = %129
%135 = load i32*, i32** %9
%136 = load i32, i32* %12
%137 = sub nsw i32 %136, 1
%138 = sext i32 %137 to i64
%139 = getelementptr inbounds i32, i32* %135, i64 %138
%140 = load i32, i32* %139
%141 = load i32*, i32** %9
%142 = load i32, i32* %12
%143 = sext i32 %142 to i64
%144 = getelementptr inbounds i32, i32* %141, i64 %143
store i32 %140, i32* %144
br label %145
145: ; preds = %134
%146 = load i32, i32* %12
%147 = add nsw i32 %146, -1
store i32 %147, i32* %12
br label %129
148: ; preds = %129
%149 = load i32*, i32** %8
%150 = load i32, i32* %10
%151 = sext i32 %150 to i64
%152 = getelementptr inbounds i32, i32* %149, i64 %151
%153 = load i32, i32* %152
%154 = load i32*, i32** %9
%155 = load i32, i32* %15
%156 = sext i32 %155 to i64
%157 = getelementptr inbounds i32, i32* %154, i64 %156
store i32 %153, i32* %157
br label %158
158: ; preds = %148, %88
br label %159
159: ; preds = %158
%160 = load i32, i32* %10
%161 = add nsw i32 %160, 1
store i32 %161, i32* %10
br label %84
162: ; preds = %84
%163 = load i32*, i32** %9
%164 = load i32, i32* %7
%165 = sub i32 %164, 1
%166 = zext i32 %165 to i64
%167 = getelementptr inbounds i32, i32* %163, i64 %166
%168 = load i32, i32* %167
%169 = sitofp i32 %168 to float
%170 = call i32 (i8*, float, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), float %169)
%171 = call i32 @gettimeofday(%struct.timeval* %14, i32* null)
%172 = getelementptr inbounds %struct.timeval, %struct.timeval* %14, i32 0, i32 0
%173 = load float, float* %172
%174 = getelementptr inbounds %struct.timeval, %struct.timeval* %13, i32 0, i32 0
%175 = load float, float* %174
%176 = fsub float %173, %175
%177 = getelementptr inbounds %struct.timeval, %struct.timeval* %14, i32 0, i32 1
%178 = load float, float* %177
%179 = getelementptr inbounds %struct.timeval, %struct.timeval* %13, i32 0, i32 1
%180 = load float, float* %179
%181 = fsub float %178, %180
%182 = fdiv float %181, 1.000000e+03
%183 = call float @llvm.fmuladd.f32(float 1.000000e+03, float %176, float %182)
%184 = call i32 (i8*, float, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([13 x i8], [13 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), float %183)
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
%struct.timeval = type { float, float }
@.str = [11 x i8] c"N=%u,k=%u\0A\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
@.str.2 = [13 x i8] c"costs %lfms\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = alloca %struct.timeval
%4 = alloca %struct.timeval
%5 = bitcast %struct.timeval* %3 to i8*
%6 = bitcast %struct.timeval* %4 to i8*
%7 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %7, label %8, label %12
8: ; preds = %2
%9 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%10 = load i8*, i8** %9
%11 = tail call i32 @atoi(i8* %10)
br label %12
12: ; preds = %8, %2
%13 = phi i32 [ %11, %8 ], [ 100, %2 ]
%14 = lshr i32 %13, 1
%15 = call i32 @gettimeofday(%struct.timeval* %3, i32* null)
%16 = uitofp i32 %13 to float
%17 = tail call i32 (i8*, float, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([11 x i8], [11 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), float %16, i32 %14)
%18 = shl i32 %13, 2
%19 = tail call i64 @malloc(i32 %18)
%20 = inttoptr i64 %19 to i32*
%21 = inttoptr i64 %19 to i8*
%22 = icmp eq i32 %13, 0
br i1 %22, label %23, label %27
23: ; preds = %12
%24 = shl nuw nsw i32 %14, 2
%25 = tail call i64 @malloc(i32 %24)
%26 = inttoptr i64 %25 to i32*
br label %173
27: ; preds = %12
%28 = zext i32 %13 to i64
br label %29
29: ; preds = %27, %29
%30 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %37, %29 ]
%31 = trunc i64 %30 to i32
%32 = mul nsw i32 %31, %31
%33 = tail call i32 @srand(i32 %32)
%34 = tail call i32 (...) @rand()
%35 = srem i32 %34, 1000
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %30
store i32 %35, i32* %36
%37 = add nuw nsw i64 %30, 1
%38 = icmp eq i64 %37, %28
br i1 %38, label %39, label %29
39: ; preds = %29
%40 = shl i32 %14, 2
%41 = tail call i64 @malloc(i32 %40)
%42 = inttoptr i64 %41 to i32*
%43 = inttoptr i64 %41 to i8*
%44 = icmp ult i32 %13, 2
br i1 %44, label %173, label %45
45: ; preds = %39
%46 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %14, i32 1)
%47 = zext i32 %46 to i64
%48 = icmp ult i32 %46, 8
br i1 %48, label %136, label %49
49: ; preds = %45
%50 = getelementptr i32, i32* %42, i64 %47
%51 = bitcast i32* %50 to i8*
%52 = getelementptr i32, i32* %20, i64 %47
%53 = bitcast i32* %52 to i8*
%54 = icmp ult i8* %43, %53
%55 = icmp ult i8* %21, %51
%56 = and i1 %54, %55
br i1 %56, label %136, label %57
57: ; preds = %49
%58 = and i64 %47, 2147483640
%59 = add nsw i64 %58, -8
%60 = lshr exact i64 %59, 3
%61 = add nuw nsw i64 %60, 1
%62 = and i64 %61, 3
%63 = icmp ult i64 %59, 24
br i1 %63, label %115, label %64
64: ; preds = %57
%65 = and i64 %61, 4611686018427387900
br label %66
66: ; preds = %66, %64
%67 = phi i64 [ 0, %64 ], [ %112, %66 ]
%68 = phi i64 [ 0, %64 ], [ %113, %66 ]
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %67
%70 = bitcast i32* %69 to <4 x i32>*
%71 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %70
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 4
%73 = bitcast i32* %72 to <4 x i32>*
%74 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %73
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %67
%76 = bitcast i32* %75 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %71, <4 x i32>* %76
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 4
%78 = bitcast i32* %77 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %74, <4 x i32>* %78
%79 = or i64 %67, 8
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %79
%81 = bitcast i32* %80 to <4 x i32>*
%82 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %81
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 4
%84 = bitcast i32* %83 to <4 x i32>*
%85 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %84
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %79
%87 = bitcast i32* %86 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %82, <4 x i32>* %87
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 4
%89 = bitcast i32* %88 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %85, <4 x i32>* %89
%90 = or i64 %67, 16
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %90
%92 = bitcast i32* %91 to <4 x i32>*
%93 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %92
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %91, i64 4
%95 = bitcast i32* %94 to <4 x i32>*
%96 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %95
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %90
%98 = bitcast i32* %97 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %93, <4 x i32>* %98
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 4
%100 = bitcast i32* %99 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %96, <4 x i32>* %100
%101 = or i64 %67, 24
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %101
%103 = bitcast i32* %102 to <4 x i32>*
%104 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %103
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %102, i64 4
%106 = bitcast i32* %105 to <4 x i32>*
%107 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %106
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %101
%109 = bitcast i32* %108 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %104, <4 x i32>* %109
%110 = getelementptr inbounds i32, i32* %108, i64 4
%111 = bitcast i32* %110 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %107, <4 x i32>* %111
%112 = add nuw i64 %67, 32
%113 = add i64 %68, 4
%114 = icmp eq i64 %113, %65
br i1 %114, label %115, label %66
115: ; preds = %66, %57
%116 = phi i64 [ 0, %57 ], [ %112, %66 ]
%117 = icmp eq i64 %62, 0
br i1 %117, label %134, label %118
118: ; preds = %115, %118
%119 = phi i64 [ %131, %118 ], [ %116, %115 ]
%120 = phi i64 [ %132, %118 ], [ 0, %115 ]
%121 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %119
%122 = bitcast i32* %121 to <4 x i32>*
%123 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %122
%124 = getelementptr inbounds i32, i32* %121, i64 4
%125 = bitcast i32* %124 to <4 x i32>*
%126 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %125
%127 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %119
%128 = bitcast i32* %127 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %123, <4 x i32>* %128
%129 = getelementptr inbounds i32, i32* %127, i64 4
%130 = bitcast i32* %129 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %126, <4 x i32>* %130
%131 = add nuw i64 %119, 8
%132 = add i64 %120, 1
%133 = icmp eq i64 %132, %62
br i1 %133, label %134, label %118
134: ; preds = %118, %115
%135 = icmp eq i64 %58, %47
br i1 %135, label %173, label %136
136: ; preds = %49, %45, %134
%137 = phi i64 [ 0, %49 ], [ 0, %45 ], [ %58, %134 ]
%138 = xor i64 %137, -1
%139 = add nsw i64 %138, %47
%140 = and i64 %47, 3
%141 = icmp eq i64 %140, 0
br i1 %141, label %151, label %142
142: ; preds = %136, %142
%143 = phi i64 [ %148, %142 ], [ %137, %136 ]
%144 = phi i64 [ %149, %142 ], [ 0, %136 ]
%145 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %143
%146 = load i32, i32* %145
%147 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %143
store i32 %146, i32* %147
%148 = add nuw nsw i64 %143, 1
%149 = add i64 %144, 1
%150 = icmp eq i64 %149, %140
br i1 %150, label %151, label %142
151: ; preds = %142, %136
%152 = phi i64 [ %137, %136 ], [ %148, %142 ]
%153 = icmp ult i64 %139, 3
br i1 %153, label %173, label %154
154: ; preds = %151, %154
%155 = phi i64 [ %171, %154 ], [ %152, %151 ]
%156 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %155
%157 = load i32, i32* %156
%158 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %155
store i32 %157, i32* %158
%159 = add nuw nsw i64 %155, 1
%160 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %159
%161 = load i32, i32* %160
%162 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %159
store i32 %161, i32* %162
%163 = add nuw nsw i64 %155, 2
%164 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %163
%165 = load i32, i32* %164
%166 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %163
store i32 %165, i32* %166
%167 = add nuw nsw i64 %155, 3
%168 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %167
%169 = load i32, i32* %168
%170 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %167
store i32 %169, i32* %170
%171 = add nuw nsw i64 %155, 4
%172 = icmp eq i64 %171, %47
br i1 %172, label %173, label %154
173: ; preds = %151, %154, %134, %23, %39
%174 = phi i1 [ true, %23 ], [ true, %39 ], [ %44, %134 ], [ %44, %154 ], [ %44, %151 ]
%175 = phi i32* [ %26, %23 ], [ %42, %39 ], [ %42, %134 ], [ %42, %154 ], [ %42, %151 ]
%176 = tail call i32 @sort_desc(i32* %175, i32 %14)
%177 = icmp ult i32 %14, %13
%178 = add nsw i32 %14, -1
%179 = zext i32 %178 to i64
br i1 %177, label %180, label %259
180: ; preds = %173
%181 = getelementptr inbounds i32, i32* %175, i64 %179
%182 = lshr i32 %13, 1
%183 = zext i32 %182 to i64
%184 = add nsw i64 %183, -1
%185 = add i32 %13, %182
%186 = sub i32 %185, %14
%187 = add nsw i64 %183, -2
br label %188
188: ; preds = %180, %255
%189 = phi i64 [ %183, %180 ], [ %256, %255 ]
%190 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %189
%191 = load i32, i32* %190
%192 = load i32, i32* %181
%193 = icmp sgt i32 %191, %192
br i1 %193, label %194, label %255
194: ; preds = %188
br i1 %174, label %209, label %195
195: ; preds = %194
%196 = icmp sgt i32 %192, %191
br i1 %196, label %197, label %200
197: ; preds = %204, %195
%198 = phi i32 [ %178, %195 ], [ %202, %204 ]
%199 = add nuw nsw i32 %198, 1
br label %209
200: ; preds = %195, %204
%201 = phi i32 [ %202, %204 ], [ %178, %195 ]
%202 = add nsw i32 %201, -1
%203 = icmp sgt i32 %201, 0
br i1 %203, label %204, label %209
204: ; preds = %200
%205 = zext i32 %202 to i64
%206 = getelementptr inbounds i32, i32* %175, i64 %205
%207 = load i32, i32* %206
%208 = icmp sgt i32 %207, %191
br i1 %208, label %197, label %200
209: ; preds = %200, %194, %197
%210 = phi i32 [ %199, %197 ], [ 0, %194 ], [ 0, %200 ]
%211 = icmp sgt i32 %178, %210
%212 = sext i32 %210 to i64
br i1 %211, label %213, label %252
213: ; preds = %209
%214 = xor i64 %212, -1
%215 = add nsw i64 %214, %183
%216 = sub nsw i64 %187, %212
%217 = and i64 %215, 3
%218 = icmp eq i64 %217, 0
br i1 %218, label %228, label %219
219: ; preds = %213, %219
%220 = phi i64 [ %222, %219 ], [ %184, %213 ]
%221 = phi i64 [ %226, %219 ], [ 0, %213 ]
%222 = add nsw i64 %220, -1
%223 = getelementptr inbounds i32, i32* %175, i64 %222
%224 = load i32, i32* %223
%225 = getelementptr inbounds i32, i32* %175, i64 %220
store i32 %224, i32* %225
%226 = add i64 %221, 1
%227 = icmp eq i64 %226, %217
br i1 %227, label %228, label %219
228: ; preds = %219, %213
%229 = phi i64 [ %184, %213 ], [ %222, %219 ]
%230 = icmp ult i64 %216, 3
br i1 %230, label %250, label %231
231: ; preds = %228, %231
%232 = phi i64 [ %245, %231 ], [ %229, %228 ]
%233 = add nsw i64 %232, -1
%234 = getelementptr inbounds i32, i32* %175, i64 %233
%235 = load i32, i32* %234
%236 = getelementptr inbounds i32, i32* %175, i64 %232
store i32 %235, i32* %236
%237 = add nsw i64 %232, -2
%238 = getelementptr inbounds i32, i32* %175, i64 %237
%239 = load i32, i32* %238
%240 = getelementptr inbounds i32, i32* %175, i64 %233
store i32 %239, i32* %240
%241 = add nsw i64 %232, -3
%242 = getelementptr inbounds i32, i32* %175, i64 %241
%243 = load i32, i32* %242
%244 = getelementptr inbounds i32, i32* %175, i64 %237
store i32 %243, i32* %244
%245 = add nsw i64 %232, -4
%246 = getelementptr inbounds i32, i32* %175, i64 %245
%247 = load i32, i32* %246
%248 = getelementptr inbounds i32, i32* %175, i64 %241
store i32 %247, i32* %248
%249 = icmp sgt i64 %245, %212
br i1 %249, label %231, label %250
250: ; preds = %231, %228
%251 = load i32, i32* %190
br label %252
252: ; preds = %209, %250
%253 = phi i32 [ %251, %250 ], [ %191, %209 ]
%254 = getelementptr inbounds i32, i32* %175, i64 %212
store i32 %253, i32* %254
br label %255
255: ; preds = %188, %252
%256 = add nuw nsw i64 %189, 1
%257 = trunc i64 %256 to i32
%258 = icmp eq i32 %186, %257
br i1 %258, label %259, label %188
259: ; preds = %255, %173
%260 = getelementptr inbounds i32, i32* %175, i64 %179
%261 = load i32, i32* %260
%262 = sitofp i32 %261 to float
%263 = tail call i32 (i8*, float, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), float %262)
%264 = call i32 @gettimeofday(%struct.timeval* %4, i32* null)
%265 = getelementptr inbounds %struct.timeval, %struct.timeval* %4, i64 0, i32 0
%266 = load float, float* %265
%267 = getelementptr inbounds %struct.timeval, %struct.timeval* %3, i64 0, i32 0
%268 = load float, float* %267
%269 = fsub float %266, %268
%270 = getelementptr inbounds %struct.timeval, %struct.timeval* %4, i64 0, i32 1
%271 = load float, float* %270
%272 = getelementptr inbounds %struct.timeval, %struct.timeval* %3, i64 0, i32 1
%273 = load float, float* %272
%274 = fsub float %271, %273
%275 = fdiv float %274, 1.000000e+03
%276 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %269, float 1.000000e+03, float %275)
%277 = tail call i32 (i8*, float, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([13 x i8], [13 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), float %276)
ret i32 0
}