#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 partition(int *, int, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int, int);
int quickSelect(int A[], int minIndex, int maxIndex, int kthSmallest) {
  if (kthSmallest > 0 && kthSmallest <= maxIndex - minIndex + 1) {
    int partitionIndex = partition(A, minIndex, maxIndex);
    if (kthSmallest - 1 == partitionIndex) {
      return A[partitionIndex];
    } else if (kthSmallest - 1 > partitionIndex) {
      return quickSelect(A, partitionIndex + 1, maxIndex,
                         kthSmallest + minIndex - partitionIndex - 1);
    } else {
      return quickSelect(A, minIndex, partitionIndex - 1, kthSmallest);
    }
  } else {
    printf("ERROR: Trying to find the %dth smallest element in an array of "
           "size %d.\n",
           kthSmallest, maxIndex - minIndex + 1);
    return 0;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quickSelect>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jle    11e9 <quickSelect+0xb9>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     11e9 <quickSelect+0xb9>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1030 <partition@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jne    1197 <quickSelect+0x67>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1208 <quickSelect+0xd8>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jle    11cc <quickSelect+0x9c>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
call   1040 <quickSelect@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1208 <quickSelect+0xd8>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1040 <quickSelect@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1208 <quickSelect+0xd8>
mov    -0x1c(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
sub    -0x14(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
lea    0xe04(%rip),%rdi
call   1050 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quickSelect>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%r14d
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%r13d
neg    %r13d
test   %ecx,%ecx
jle    11a1 <quickSelect+0x81>
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r15
lea    (%rbx,%r13,1),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    %r14d,%eax
jl     11a1 <quickSelect+0x81>
lea    -0x1(%r14),%ebp
mov    %r15,%rdi
mov    %r12d,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <partition@plt>
cmp    %eax,%ebp
je     1196 <quickSelect+0x76>
jg     1180 <quickSelect+0x60>
lea    (%rax,%r13,1),%ecx
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,%ebx
cmp    %r14d,%ecx
jge    1150 <quickSelect+0x30>
jmp    119f <quickSelect+0x7f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    %r12d,%r14d
lea    0x1(%rax),%r12d
not    %eax
add    %eax,%r14d
mov    %eax,%r13d
test   %r14d,%r14d
jg     1140 <quickSelect+0x20>
jmp    11a4 <quickSelect+0x84>
movslq %ebp,%rax
mov    (%r15,%rax,4),%eax
jmp    11bb <quickSelect+0x9b>
mov    %eax,%ebx
mov    %r13d,%eax
lea    (%rax,%rbx,1),%edx
add    $0x1,%edx
lea    0xe4f(%rip),%rdi
mov    %r14d,%esi
call   1040 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [73 x i8] c"ERROR: Trying to find the %dth smallest element in an array of size %d.\0A\00"
define i32 @quickSelect(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%11 = load i32, i32* %9
%12 = icmp sgt i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %59
13: ; preds = %4
%14 = load i32, i32* %9
%15 = load i32, i32* %8
%16 = load i32, i32* %7
%17 = sub nsw i32 %15, %16
%18 = add nsw i32 %17, 1
%19 = icmp sle i32 %14, %18
br i1 %19, label %20, label %59
20: ; preds = %13
%21 = load i32*, i32** %6
%22 = load i32, i32* %7
%23 = load i32, i32* %8
%24 = call i32 @partition(i32* %21, i32 %22, i32 %23)
store i32 %24, i32* %10
%25 = load i32, i32* %9
%26 = sub nsw i32 %25, 1
%27 = load i32, i32* %10
%28 = icmp eq i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %35
29: ; preds = %20
%30 = load i32*, i32** %6
%31 = load i32, i32* %10
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
store i32 %34, i32* %5
br label %66
35: ; preds = %20
%36 = load i32, i32* %9
%37 = sub nsw i32 %36, 1
%38 = load i32, i32* %10
%39 = icmp sgt i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %52
40: ; preds = %35
%41 = load i32*, i32** %6
%42 = load i32, i32* %10
%43 = add nsw i32 %42, 1
%44 = load i32, i32* %8
%45 = load i32, i32* %9
%46 = load i32, i32* %7
%47 = add nsw i32 %45, %46
%48 = load i32, i32* %10
%49 = sub nsw i32 %47, %48
%50 = sub nsw i32 %49, 1
%51 = call i32 @quickSelect(i32* %41, i32 %43, i32 %44, i32 %50)
store i32 %51, i32* %5
br label %66
52: ; preds = %35
%53 = load i32*, i32** %6
%54 = load i32, i32* %7
%55 = load i32, i32* %10
%56 = sub nsw i32 %55, 1
%57 = load i32, i32* %9
%58 = call i32 @quickSelect(i32* %53, i32 %54, i32 %56, i32 %57)
store i32 %58, i32* %5
br label %66
59: ; preds = %13, %4
%60 = load i32, i32* %9
%61 = load i32, i32* %8
%62 = load i32, i32* %7
%63 = sub nsw i32 %61, %62
%64 = add nsw i32 %63, 1
%65 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([73 x i8], [73 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %60, i32 %64)
store i32 0, i32* %5
br label %66
66: ; preds = %59, %52, %40, %29
%67 = load i32, i32* %5
ret i32 %67
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [73 x i8] c"ERROR: Trying to find the %dth smallest element in an array of size %d.\0A\00"
define i32 @quickSelect(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = sub i32 0, %1
%6 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %6, label %7, label %36
7: ; preds = %4, %26
%8 = phi i32 [ %29, %26 ], [ %5, %4 ]
%9 = phi i32 [ %30, %26 ], [ %3, %4 ]
%10 = phi i32 [ %17, %26 ], [ %2, %4 ]
%11 = phi i32 [ %27, %26 ], [ %1, %4 ]
%12 = add i32 %8, 1
%13 = add nsw i32 %9, -1
%14 = add i32 %12, %10
%15 = icmp slt i32 %14, %9
br i1 %15, label %36, label %16
16: ; preds = %7, %32
%17 = phi i32 [ %33, %32 ], [ %10, %7 ]
%18 = tail call i32 @partition(i32* %0, i32 %11, i32 %17)
%19 = icmp eq i32 %13, %18
br i1 %19, label %20, label %24
20: ; preds = %16
%21 = sext i32 %13 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
br label %43
24: ; preds = %16
%25 = icmp sgt i32 %13, %18
br i1 %25, label %26, label %32
26: ; preds = %24
%27 = add nsw i32 %18, 1
%28 = add nsw i32 %9, %11
%29 = xor i32 %18, -1
%30 = add i32 %28, %29
%31 = icmp sgt i32 %30, 0
br i1 %31, label %7, label %36
32: ; preds = %24
%33 = add nsw i32 %18, -1
%34 = add i32 %8, %18
%35 = icmp slt i32 %34, %9
br i1 %35, label %36, label %16
36: ; preds = %26, %7, %32, %4
%37 = phi i32 [ %3, %4 ], [ %9, %32 ], [ %30, %26 ], [ %9, %7 ]
%38 = phi i32 [ %2, %4 ], [ %33, %32 ], [ %17, %26 ], [ %10, %7 ]
%39 = phi i32 [ %5, %4 ], [ %8, %32 ], [ %29, %26 ], [ %8, %7 ]
%40 = add i32 %39, 1
%41 = add i32 %40, %38
%42 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([73 x i8], [73 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %37, i32 %41)
br label %43
43: ; preds = %20, %36
%44 = phi i32 [ 0, %36 ], [ %23, %20 ]
ret i32 %44
}