#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 */
scalar_t__ malloc(int);
scalar_t__ realloc(char **, int);
void traverse(char ***arr, int *returnSize, char *stack, int top, int leftCount,
              int rightCount) {
  if (!leftCount && !rightCount) {
    *returnSize += 1;
    *arr = (char **)realloc(*arr, sizeof(char *) * (*returnSize));
    (*arr)[*returnSize - 1] = (char *)malloc(sizeof(char) * (top + 2));
    for (int i = 0; i <= top; i++)
      (*arr)[*returnSize - 1][i] = stack[i];
    (*arr)[*returnSize - 1][top + 1] = '\0';
    return;
  }
  if (leftCount) {
    stack[top + 1] = '(';
    traverse(arr, returnSize, stack, top + 1, leftCount - 1, rightCount);
  }
  if (rightCount > leftCount) {
    stack[top + 1] = ')';
    traverse(arr, returnSize, stack, top + 1, leftCount, rightCount - 1);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<traverse>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    %r9d,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jne    1231 <traverse+0x101>
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jne    1231 <traverse+0x101>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq (%rax),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%esi
call   1050 <realloc@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
cltq
shl    $0x0,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     1208 <traverse+0xd8>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11c5 <traverse+0x95>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
jmp    12af <traverse+0x17f>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
je     126f <traverse+0x13f>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x28,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%r8d
sub    $0x1,%r8d
mov    -0x24(%rbp),%r9d
call   1030 <traverse@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jle    12af <traverse+0x17f>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x29,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%r8d
mov    -0x24(%rbp),%r9d
sub    $0x1,%r9d
call   1030 <traverse@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<traverse>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %ecx,%ebx
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%r12
mov    %r9d,%eax
or     %r8d,%eax
mov    %rdi,0x8(%rsp)
je     11b2 <traverse+0x82>
mov    %r9d,%ebp
mov    %r8d,%r13d
lea    -0x1(%r13),%eax
mov    %eax,0x14(%rsp)
movslq %ebx,%rax
lea    (%rax,%r15,1),%r14
add    $0x1,%r14
nopl   0x0(%rax)
test   %r13d,%r13d
je     1194 <traverse+0x64>
movb   $0x28,(%r14)
lea    0x1(%rbx),%ecx
mov    %r12,%rsi
mov    %r15,%rdx
mov    0x14(%rsp),%r8d
mov    %ebp,%r9d
call   1030 <traverse@plt>
mov    0x8(%rsp),%rdi
cmp    %r13d,%ebp
jle    127b <traverse+0x14b>
movb   $0x29,(%r14)
add    $0xffffffff,%ebp
add    $0x1,%ebx
add    $0x1,%r14
mov    %ebp,%eax
or     %r13d,%eax
jne    1170 <traverse+0x40>
mov    (%r12),%eax
lea    0x1(%rax),%ecx
mov    %ecx,(%r12)
mov    (%rdi),%rdi
lea    0x8(,%rax,8),%esi
call   1050 <realloc@plt>
mov    0x8(%rsp),%rcx
mov    %rax,(%rcx)
lea    0x2(%rbx),%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    0x8(%rsp),%rdx
mov    (%rdx),%rsi
movslq (%r12),%rcx
mov    %rax,-0x8(%rsi,%rcx,8)
lea    0x1(%rbx),%eax
test   %ebx,%ebx
js     126a <traverse+0x13a>
mov    %eax,%r8d
je     128a <traverse+0x15a>
mov    %r8d,%edi
and    $0xfffffffe,%edi
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movzbl (%r15,%rsi,1),%ebx
mov    (%rdx),%rbp
movslq %ecx,%rcx
mov    -0x8(%rbp,%rcx,8),%rcx
mov    %bl,(%rcx,%rsi,1)
movslq (%r12),%rcx
movzbl 0x1(%r15,%rsi,1),%ebx
mov    (%rdx),%rbp
mov    -0x8(%rbp,%rcx,8),%rcx
mov    %bl,0x1(%rcx,%rsi,1)
add    $0x2,%rsi
mov    (%r12),%ecx
cmp    %rsi,%rdi
jne    1210 <traverse+0xe0>
test   $0x1,%r8b
je     1262 <traverse+0x132>
mov    (%r15,%rsi,1),%bl
mov    (%rdx),%rdi
movslq %ecx,%rcx
mov    -0x8(%rdi,%rcx,8),%rcx
mov    %bl,(%rcx,%rsi,1)
mov    (%r12),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
movslq %ecx,%rcx
jmp    126e <traverse+0x13e>
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    (%rdx),%rdx
mov    (%rdx,%rcx,8),%rcx
cltq
movb   $0x0,(%rcx,%rax,1)
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
xor    %esi,%esi
test   $0x1,%r8b
jne    124c <traverse+0x11c>
jmp    1262 <traverse+0x132>

LLVM IR (-O0):
define void @traverse(i8*** %0, i32* %1, i8* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca i8***
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i8*** %0, i8**** %7
store i32* %1, i32** %8
store i8* %2, i8** %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 %5, i32* %12
%14 = load i32, i32* %11
%15 = icmp ne i32 %14, 0
br i1 %15, label %84, label %16
16: ; preds = %6
%17 = load i32, i32* %12
%18 = icmp ne i32 %17, 0
br i1 %18, label %84, label %19
19: ; preds = %16
%20 = load i32*, i32** %8
%21 = load i32, i32* %20
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %20
%23 = load i8***, i8**** %7
%24 = load i8**, i8*** %23
%25 = load i32*, i32** %8
%26 = load i32, i32* %25
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = mul i64 8, %27
%29 = trunc i64 %28 to i32
%30 = call i64 @realloc(i8** %24, i32 %29)
%31 = inttoptr i64 %30 to i8**
%32 = load i8***, i8**** %7
store i8** %31, i8*** %32
%33 = load i32, i32* %10
%34 = add nsw i32 %33, 2
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = mul i64 1, %35
%37 = trunc i64 %36 to i32
%38 = call i64 @malloc(i32 %37)
%39 = inttoptr i64 %38 to i8*
%40 = load i8***, i8**** %7
%41 = load i8**, i8*** %40
%42 = load i32*, i32** %8
%43 = load i32, i32* %42
%44 = sub nsw i32 %43, 1
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i8*, i8** %41, i64 %45
store i8* %39, i8** %46
store i32 0, i32* %13
br label %47
47: ; preds = %68, %19
%48 = load i32, i32* %13
%49 = load i32, i32* %10
%50 = icmp sle i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %71
51: ; preds = %47
%52 = load i8*, i8** %9
%53 = load i32, i32* %13
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %52, i64 %54
%56 = load i8, i8* %55
%57 = load i8***, i8**** %7
%58 = load i8**, i8*** %57
%59 = load i32*, i32** %8
%60 = load i32, i32* %59
%61 = sub nsw i32 %60, 1
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i8*, i8** %58, i64 %62
%64 = load i8*, i8** %63
%65 = load i32, i32* %13
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i8, i8* %64, i64 %66
store i8 %56, i8* %67
br label %68
68: ; preds = %51
%69 = load i32, i32* %13
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %13
br label %47
71: ; preds = %47
%72 = load i8***, i8**** %7
%73 = load i8**, i8*** %72
%74 = load i32*, i32** %8
%75 = load i32, i32* %74
%76 = sub nsw i32 %75, 1
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i8*, i8** %73, i64 %77
%79 = load i8*, i8** %78
%80 = load i32, i32* %10
%81 = add nsw i32 %80, 1
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i8, i8* %79, i64 %82
store i8 0, i8* %83
br label %119
84: ; preds = %16, %6
%85 = load i32, i32* %11
%86 = icmp ne i32 %85, 0
br i1 %86, label %87, label %101
87: ; preds = %84
%88 = load i8*, i8** %9
%89 = load i32, i32* %10
%90 = add nsw i32 %89, 1
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i8, i8* %88, i64 %91
store i8 40, i8* %92
%93 = load i8***, i8**** %7
%94 = load i32*, i32** %8
%95 = load i8*, i8** %9
%96 = load i32, i32* %10
%97 = add nsw i32 %96, 1
%98 = load i32, i32* %11
%99 = sub nsw i32 %98, 1
%100 = load i32, i32* %12
br label %101
101: ; preds = %87, %84
%102 = load i32, i32* %12
%103 = load i32, i32* %11
%104 = icmp sgt i32 %102, %103
br i1 %104, label %105, label %119
105: ; preds = %101
%106 = load i8*, i8** %9
%107 = load i32, i32* %10
%108 = add nsw i32 %107, 1
%109 = sext i32 %108 to i64
%110 = getelementptr inbounds i8, i8* %106, i64 %109
store i8 41, i8* %110
%111 = load i8***, i8**** %7
%112 = load i32*, i32** %8
%113 = load i8*, i8** %9
%114 = load i32, i32* %10
%115 = add nsw i32 %114, 1
%116 = load i32, i32* %11
%117 = load i32, i32* %12
%118 = sub nsw i32 %117, 1
br label %119
119: ; preds = %71, %105, %101
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @traverse(i8*** %0, i32* %1, i8* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = or i32 %5, %4
%8 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %8, label %15, label %9
9: ; preds = %6
%10 = icmp eq i32 %4, 0
%11 = add nsw i32 %4, -1
%12 = sext i32 %3 to i64
br label %91
13: ; preds = %100
%14 = trunc i64 %101 to i32
br label %15
15: ; preds = %13, %6
%16 = phi i32 [ %3, %6 ], [ %14, %13 ]
%17 = load i32, i32* %1
%18 = add nsw i32 %17, 1
store i32 %18, i32* %1
%19 = load i8**, i8*** %0
%20 = shl i32 %18, 3
%21 = tail call i64 @realloc(i8** %19, i32 %20)
%22 = inttoptr i64 %21 to i8**
store i8** %22, i8*** %0
%23 = add nsw i32 %16, 2
%24 = tail call i64 @malloc(i32 %23)
%25 = inttoptr i64 %24 to i8*
%26 = load i8**, i8*** %0
%27 = load i32, i32* %1
%28 = add nsw i32 %27, -1
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i8*, i8** %26, i64 %29
store i8* %25, i8** %30
%31 = icmp slt i32 %16, 0
%32 = add i32 %16, 1
br i1 %31, label %58, label %33
33: ; preds = %15
%34 = zext i32 %32 to i64
%35 = and i64 %34, 1
%36 = icmp eq i32 %16, 0
br i1 %36, label %39, label %37
37: ; preds = %33
%38 = and i64 %34, 4294967294
br label %65
39: ; preds = %65, %33
%40 = phi i32 [ undef, %33 ], [ %88, %65 ]
%41 = phi i32 [ %27, %33 ], [ %88, %65 ]
%42 = phi i64 [ 0, %33 ], [ %87, %65 ]
%43 = icmp eq i64 %35, 0
br i1 %43, label %54, label %44
44: ; preds = %39
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %42
%46 = load i8, i8* %45
%47 = load i8**, i8*** %0
%48 = add nsw i32 %41, -1
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i8*, i8** %47, i64 %49
%51 = load i8*, i8** %50
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %51, i64 %42
store i8 %46, i8* %52
%53 = load i32, i32* %1
br label %54
54: ; preds = %39, %44
%55 = phi i32 [ %40, %39 ], [ %53, %44 ]
%56 = add nsw i32 %55, -1
%57 = sext i32 %56 to i64
br label %58
58: ; preds = %15, %54
%59 = phi i64 [ %57, %54 ], [ %29, %15 ]
%60 = load i8**, i8*** %0
%61 = getelementptr inbounds i8*, i8** %60, i64 %59
%62 = load i8*, i8** %61
%63 = sext i32 %32 to i64
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %62, i64 %63
store i8 0, i8* %64
br label %106
65: ; preds = %65, %37
%66 = phi i32 [ %27, %37 ], [ %88, %65 ]
%67 = phi i64 [ 0, %37 ], [ %87, %65 ]
%68 = phi i64 [ 0, %37 ], [ %89, %65 ]
%69 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %67
%70 = load i8, i8* %69
%71 = load i8**, i8*** %0
%72 = add nsw i32 %66, -1
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i8*, i8** %71, i64 %73
%75 = load i8*, i8** %74
%76 = getelementptr inbounds i8, i8* %75, i64 %67
store i8 %70, i8* %76
%77 = or i64 %67, 1
%78 = load i32, i32* %1
%79 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %77
%80 = load i8, i8* %79
%81 = load i8**, i8*** %0
%82 = add nsw i32 %78, -1
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i8*, i8** %81, i64 %83
%85 = load i8*, i8** %84
%86 = getelementptr inbounds i8, i8* %85, i64 %77
store i8 %80, i8* %86
%87 = add nuw nsw i64 %67, 2
%88 = load i32, i32* %1
%89 = add i64 %68, 2
%90 = icmp eq i64 %89, %38
br i1 %90, label %39, label %65
91: ; preds = %9, %100
%92 = phi i64 [ %12, %9 ], [ %101, %100 ]
%93 = phi i32 [ %5, %9 ], [ %103, %100 ]
br i1 %10, label %98, label %94
94: ; preds = %91
%95 = add nsw i64 %92, 1
%96 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %95
store i8 40, i8* %96
%97 = trunc i64 %95 to i32
tail call void @traverse(i8*** %0, i32* %1, i8* %2, i32 %97, i32 %11, i32 %93)
br label %98
98: ; preds = %94, %91
%99 = icmp sgt i32 %93, %4
br i1 %99, label %100, label %106
100: ; preds = %98
%101 = add nsw i64 %92, 1
%102 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %101
store i8 41, i8* %102
%103 = add nsw i32 %93, -1
%104 = or i32 %103, %4
%105 = icmp eq i32 %104, 0
br i1 %105, label %13, label %91
106: ; preds = %98, %58
ret void
}