#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 /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
void num_substring(int *a, int x, int y) {
  int found[] = {0, 0, 0};
  int last_found[] = {0, 0, 0};
  int sum_found = 0, i, j;
  for (i = x; i <= y; i++) {
    int res = a[i - 1] % 3;
    found[res % 3] = last_found[0] + 1;
    found[(res + 1) % 3] = last_found[1];
    found[(res + 2) % 3] = last_found[2];
    sum_found += found[0];
    for (j = 0; j < 3; j++) {
      int tmp = found[j];
      found[j] = last_found[j];
      last_found[j] = tmp;
    }
  }
  printf("%d\n", sum_found);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<num_substring>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
lea    -0x1c(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0xc,%edx
call   1040 <memset@plt>
lea    -0x28(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0xc,%edx
call   1040 <memset@plt>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     122f <num_substring+0x10f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    $0x3,%esi
cltd
idiv   %esi
movslq %edx,%rax
mov    %ecx,-0x1c(%rbp,%rax,4)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    $0x3,%esi
cltd
idiv   %esi
movslq %edx,%rax
mov    %ecx,-0x1c(%rbp,%rax,4)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    $0x3,%esi
cltd
idiv   %esi
movslq %edx,%rax
mov    %ecx,-0x1c(%rbp,%rax,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x34(%rbp)
jge    121c <num_substring+0xfc>
movslq -0x34(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp,%rax,4),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
movslq -0x34(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp,%rax,4),%ecx
movslq -0x34(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x1c(%rbp,%rax,4)
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
movslq -0x34(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x28(%rbp,%rax,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11de <num_substring+0xbe>
jmp    1221 <num_substring+0x101>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    115f <num_substring+0x3f>
mov    -0x2c(%rbp),%esi
lea    0xdc7(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<num_substring>:
push   %rbp
push   %rbx
mov    %esi,%eax
movl   $0x0,-0x8(%rsp)
movq   $0x0,-0x10(%rsp)
xor    %esi,%esi
cmp    %edx,%eax
jg     11f1 <num_substring+0xe1>
movslq %eax,%rcx
lea    (%rdi,%rcx,4),%r8
sub    %eax,%edx
xor    %r9d,%r9d
mov    $0xffffffffffffffff,%rax
xor    %r10d,%r10d
xor    %r11d,%r11d
xor    %esi,%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq (%r8,%rax,4),%rcx
imul   $0x55555556,%rcx,%rdi
mov    %rdi,%rbx
shr    $0x3f,%rbx
shr    $0x20,%rdi
add    %ebx,%edi
lea    (%rdi,%rdi,2),%edi
sub    %edi,%ecx
lea    0x1(%r9),%edi
movslq %ecx,%rcx
mov    %edi,-0x10(%rsp,%rcx,4)
lea    0x1(%rcx),%edi
movsbl %dil,%edi
imul   $0x56,%edi,%ebx
movzwl %bx,%ebx
mov    %ebx,%ebp
shr    $0xf,%ebp
shr    $0x8,%ebx
add    %bpl,%bl
movzbl %bl,%ebx
lea    (%rbx,%rbx,2),%ebx
sub    %bl,%dil
movsbq %dil,%rdi
mov    %r10d,-0x10(%rsp,%rdi,4)
add    $0x2,%cl
movzbl %cl,%ecx
imul   $0xab,%ecx,%edi
shr    $0x9,%edi
lea    (%rdi,%rdi,2),%edi
sub    %dil,%cl
movzbl %cl,%ecx
mov    %r11d,-0x10(%rsp,%rcx,4)
mov    -0x10(%rsp),%ecx
mov    -0xc(%rsp),%edi
mov    %r9d,-0x10(%rsp)
mov    %r10d,-0xc(%rsp)
mov    -0x8(%rsp),%ebx
mov    %r11d,-0x8(%rsp)
add    %ecx,%esi
add    $0x1,%rax
mov    %ecx,%r9d
mov    %edi,%r10d
mov    %ebx,%r11d
cmp    %eax,%edx
jne    1150 <num_substring+0x40>
lea    0xe08(%rip),%rdi
pop    %rbx
pop    %rbp
jmp    1030 <printf@plt>

LLVM IR (-O0):
@.str = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define void @num_substring(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca [3 x i32]
%8 = alloca [3 x i32]
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%14 = bitcast [3 x i32]* %7 to i8*
%15 = bitcast [3 x i32]* %8 to i8*
store i32 0, i32* %9
%16 = load i32, i32* %5
store i32 %16, i32* %10
br label %17
17: ; preds = %77, %3
%18 = load i32, i32* %10
%19 = load i32, i32* %6
%20 = icmp sle i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %80
21: ; preds = %17
%22 = load i32*, i32** %4
%23 = load i32, i32* %10
%24 = sub nsw i32 %23, 1
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = srem i32 %27, 3
store i32 %28, i32* %12
%29 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %8, i64 0, i64 0
%30 = load i32, i32* %29
%31 = add nsw i32 %30, 1
%32 = load i32, i32* %12
%33 = srem i32 %32, 3
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %7, i64 0, i64 %34
store i32 %31, i32* %35
%36 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %8, i64 0, i64 1
%37 = load i32, i32* %36
%38 = load i32, i32* %12
%39 = add nsw i32 %38, 1
%40 = srem i32 %39, 3
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %7, i64 0, i64 %41
store i32 %37, i32* %42
%43 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %8, i64 0, i64 2
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32, i32* %12
%46 = add nsw i32 %45, 2
%47 = srem i32 %46, 3
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %7, i64 0, i64 %48
store i32 %44, i32* %49
%50 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %7, i64 0, i64 0
%51 = load i32, i32* %50
%52 = load i32, i32* %9
%53 = add nsw i32 %52, %51
store i32 %53, i32* %9
store i32 0, i32* %11
br label %54
54: ; preds = %73, %21
%55 = load i32, i32* %11
%56 = icmp slt i32 %55, 3
br i1 %56, label %57, label %76
57: ; preds = %54
%58 = load i32, i32* %11
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %7, i64 0, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
store i32 %61, i32* %13
%62 = load i32, i32* %11
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %8, i64 0, i64 %63
%65 = load i32, i32* %64
%66 = load i32, i32* %11
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %7, i64 0, i64 %67
store i32 %65, i32* %68
%69 = load i32, i32* %13
%70 = load i32, i32* %11
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %8, i64 0, i64 %71
store i32 %69, i32* %72
br label %73
73: ; preds = %57
%74 = load i32, i32* %11
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %11
br label %54
76: ; preds = %54
br label %77
77: ; preds = %76
%78 = load i32, i32* %10
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %10
br label %17
80: ; preds = %17
%81 = load i32, i32* %9
%82 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %81)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define void @num_substring(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca [3 x i32]
%5 = bitcast [3 x i32]* %4 to i8*
%6 = icmp sgt i32 %1, %2
br i1 %6, label %42, label %7
7: ; preds = %3
%8 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %4, i64 0, i64 0
%9 = sext i32 %1 to i64
%10 = add i32 %2, 1
%11 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %4, i64 0, i64 1
%12 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %4, i64 0, i64 2
br label %13
13: ; preds = %7, %13
%14 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %35, %13 ]
%15 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %36, %13 ]
%16 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %37, %13 ]
%17 = phi i64 [ %9, %7 ], [ %39, %13 ]
%18 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %38, %13 ]
%19 = add nsw i64 %17, -1
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = srem i32 %21, 3
%23 = add nsw i32 %14, 1
%24 = sext i32 %22 to i64
%25 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %4, i64 0, i64 %24
store i32 %23, i32* %25
%26 = trunc i32 %22 to i8
%27 = add nsw i8 %26, 1
%28 = srem i8 %27, 3
%29 = sext i8 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %4, i64 0, i64 %29
store i32 %15, i32* %30
%31 = add nsw i8 %26, 2
%32 = urem i8 %31, 3
%33 = zext i8 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %4, i64 0, i64 %33
store i32 %16, i32* %34
%35 = load i32, i32* %8
store i32 %14, i32* %8
%36 = load i32, i32* %11
store i32 %15, i32* %11
%37 = load i32, i32* %12
store i32 %16, i32* %12
%38 = add nsw i32 %35, %18
%39 = add nsw i64 %17, 1
%40 = trunc i64 %39 to i32
%41 = icmp eq i32 %10, %40
br i1 %41, label %42, label %13
42: ; preds = %13, %3
%43 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %38, %13 ]
%44 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %43)
ret void
}