int gengraph(int w, int h, int n, int *map, int *graph) {
  int i, j, x, y;
  for (i = 0; i < n * n; i++)
    graph[i] = 0;
  for (y = 0; y < h; y++)
    for (x = 0; x < w; x++) {
      int v, vx, vy;
      v = map[y * w + x];
      if (x + 1 < w && (vx = map[y * w + (x + 1)]) != v)
        graph[v * n + vx] = graph[vx * n + v] = 1;
      if (y + 1 < h && (vy = map[(y + 1) * w + x]) != v)
        graph[v * n + vy] = graph[vy * n + v] = 1;
    }
  for (i = j = 0; i < n * n; i++)
    if (graph[i])
      graph[j++] = i;
  return j;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gengraph>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    114b <gengraph+0x4b>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111c <gengraph+0x1c>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1274 <gengraph+0x174>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1261 <gengraph+0x161>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11ec <gengraph+0xec>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
cmp    -0x34(%rbp),%eax
je     11ec <gengraph+0xec>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    124e <gengraph+0x14e>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
cmp    -0x34(%rbp),%eax
je     124e <gengraph+0x14e>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x3c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jmp    1253 <gengraph+0x153>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1165 <gengraph+0x65>
jmp    1266 <gengraph+0x166>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1152 <gengraph+0x52>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12d1 <gengraph+0x1d1>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     12be <gengraph+0x1be>
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x28(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    12c3 <gengraph+0x1c3>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1282 <gengraph+0x182>
mov    -0x28(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gengraph>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %r8,%r13
mov    %rcx,%r14
mov    %edx,%r12d
mov    %esi,%ebx
mov    %edi,%r15d
mov    %edx,%eax
imul   %edx,%eax
mov    %eax,%r11d
mov    %eax,0x4(%rsp)
test   %eax,%eax
je     1151 <gengraph+0x41>
lea    0x0(,%r11,4),%rdx
mov    %r13,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r11,%rbp
call   1030 <memset@plt>
mov    %rbp,%r11
test   %ebx,%ebx
jle    1230 <gengraph+0x120>
movslq %r15d,%rax
mov    %ebx,%r10d
mov    %eax,%r9d
neg    %r9
xor    %esi,%esi
jmp    117d <gengraph+0x6d>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rsi
cmp    %r10,%rsi
je     1230 <gengraph+0x120>
test   %r15d,%r15d
jle    1170 <gengraph+0x60>
mov    %rsi,%rdx
imul   %rax,%rdx
add    $0x1,%rsi
mov    %rsi,%rdi
imul   %rax,%rdi
lea    (%r14,%rdi,4),%r8
lea    (%r14,%rdx,4),%rbx
mov    $0x1,%edi
jmp    11c2 <gengraph+0xb2>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    (%r9,%rdi,1),%rcx
add    $0x1,%rcx
add    $0x1,%rdi
cmp    $0x1,%rcx
je     1174 <gengraph+0x64>
mov    -0x4(%rbx,%rdi,4),%ebp
cmp    %rax,%rdi
jge    11fa <gengraph+0xea>
mov    (%rbx,%rdi,4),%ecx
cmp    %ebp,%ecx
je     11fa <gengraph+0xea>
mov    %ecx,%edx
imul   %r12d,%edx
add    %ebp,%edx
movslq %edx,%rdx
movl   $0x1,0x0(%r13,%rdx,4)
mov    %ebp,%edx
imul   %r12d,%edx
add    %ecx,%edx
movslq %edx,%rcx
movl   $0x1,0x0(%r13,%rcx,4)
cmp    %r10,%rsi
jge    11b0 <gengraph+0xa0>
mov    -0x4(%r8,%rdi,4),%edx
cmp    %ebp,%edx
je     11b0 <gengraph+0xa0>
mov    %edx,%ecx
imul   %r12d,%ecx
add    %ebp,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x1,0x0(%r13,%rcx,4)
imul   %r12d,%ebp
add    %edx,%ebp
movslq %ebp,%rcx
movl   $0x1,0x0(%r13,%rcx,4)
jmp    11b0 <gengraph+0xa0>
mov    0x4(%rsp),%eax
test   %eax,%eax
je     125c <gengraph+0x14c>
cmp    $0x1,%eax
jne    126d <gengraph+0x15d>
xor    %ecx,%ecx
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r11b
je     125e <gengraph+0x14e>
cmpl   $0x0,0x0(%r13,%rcx,4)
je     125e <gengraph+0x14e>
movslq %eax,%rdx
add    $0x1,%eax
mov    %ecx,0x0(%r13,%rdx,4)
jmp    125e <gengraph+0x14e>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %r11d,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
xor    %ecx,%ecx
xor    %eax,%eax
jmp    1289 <gengraph+0x179>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
je     1241 <gengraph+0x131>
cmpl   $0x0,0x0(%r13,%rcx,4)
je     129c <gengraph+0x18c>
movslq %eax,%rsi
add    $0x1,%eax
mov    %ecx,0x0(%r13,%rsi,4)
cmpl   $0x0,0x4(%r13,%rcx,4)
je     1280 <gengraph+0x170>
movslq %eax,%rsi
add    $0x1,%eax
lea    0x1(%rcx),%edi
mov    %edi,0x0(%r13,%rsi,4)
jmp    1280 <gengraph+0x170>

LLVM IR (-O0):
define i32 @gengraph(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3, i32* %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
store i32 %0, i32* %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32* %3, i32** %9
store i32* %4, i32** %10
store i32 0, i32* %11
br label %18
18: ; preds = %29, %5
%19 = load i32, i32* %11
%20 = load i32, i32* %8
%21 = load i32, i32* %8
%22 = mul nsw i32 %20, %21
%23 = icmp slt i32 %19, %22
br i1 %23, label %24, label %32
24: ; preds = %18
%25 = load i32*, i32** %10
%26 = load i32, i32* %11
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %27
store i32 0, i32* %28
br label %29
29: ; preds = %24
%30 = load i32, i32* %11
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %11
br label %18
32: ; preds = %18
store i32 0, i32* %14
br label %33
33: ; preds = %126, %32
%34 = load i32, i32* %14
%35 = load i32, i32* %7
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %129
37: ; preds = %33
store i32 0, i32* %13
br label %38
38: ; preds = %122, %37
%39 = load i32, i32* %13
%40 = load i32, i32* %6
%41 = icmp slt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %125
42: ; preds = %38
%43 = load i32*, i32** %9
%44 = load i32, i32* %14
%45 = load i32, i32* %6
%46 = mul nsw i32 %44, %45
%47 = load i32, i32* %13
%48 = add nsw i32 %46, %47
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
store i32 %51, i32* %15
%52 = load i32, i32* %13
%53 = add nsw i32 %52, 1
%54 = load i32, i32* %6
%55 = icmp slt i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %86
56: ; preds = %42
%57 = load i32*, i32** %9
%58 = load i32, i32* %14
%59 = load i32, i32* %6
%60 = mul nsw i32 %58, %59
%61 = load i32, i32* %13
%62 = add nsw i32 %61, 1
%63 = add nsw i32 %60, %62
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
store i32 %66, i32* %16
%67 = load i32, i32* %15
%68 = icmp ne i32 %66, %67
br i1 %68, label %69, label %86
69: ; preds = %56
%70 = load i32*, i32** %10
%71 = load i32, i32* %16
%72 = load i32, i32* %8
%73 = mul nsw i32 %71, %72
%74 = load i32, i32* %15
%75 = add nsw i32 %73, %74
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %76
store i32 1, i32* %77
%78 = load i32*, i32** %10
%79 = load i32, i32* %15
%80 = load i32, i32* %8
%81 = mul nsw i32 %79, %80
%82 = load i32, i32* %16
%83 = add nsw i32 %81, %82
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %84
store i32 1, i32* %85
br label %86
86: ; preds = %69, %56, %42
%87 = load i32, i32* %14
%88 = add nsw i32 %87, 1
%89 = load i32, i32* %7
%90 = icmp slt i32 %88, %89
br i1 %90, label %91, label %121
91: ; preds = %86
%92 = load i32*, i32** %9
%93 = load i32, i32* %14
%94 = add nsw i32 %93, 1
%95 = load i32, i32* %6
%96 = mul nsw i32 %94, %95
%97 = load i32, i32* %13
%98 = add nsw i32 %96, %97
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %92, i64 %99
%101 = load i32, i32* %100
store i32 %101, i32* %17
%102 = load i32, i32* %15
%103 = icmp ne i32 %101, %102
br i1 %103, label %104, label %121
104: ; preds = %91
%105 = load i32*, i32** %10
%106 = load i32, i32* %17
%107 = load i32, i32* %8
%108 = mul nsw i32 %106, %107
%109 = load i32, i32* %15
%110 = add nsw i32 %108, %109
%111 = sext i32 %110 to i64
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %105, i64 %111
store i32 1, i32* %112
%113 = load i32*, i32** %10
%114 = load i32, i32* %15
%115 = load i32, i32* %8
%116 = mul nsw i32 %114, %115
%117 = load i32, i32* %17
%118 = add nsw i32 %116, %117
%119 = sext i32 %118 to i64
%120 = getelementptr inbounds i32, i32* %113, i64 %119
store i32 1, i32* %120
br label %121
121: ; preds = %104, %91, %86
br label %122
122: ; preds = %121
%123 = load i32, i32* %13
%124 = add nsw i32 %123, 1
store i32 %124, i32* %13
br label %38
125: ; preds = %38
br label %126
126: ; preds = %125
%127 = load i32, i32* %14
%128 = add nsw i32 %127, 1
store i32 %128, i32* %14
br label %33
129: ; preds = %33
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %11
br label %130
130: ; preds = %151, %129
%131 = load i32, i32* %11
%132 = load i32, i32* %8
%133 = load i32, i32* %8
%134 = mul nsw i32 %132, %133
%135 = icmp slt i32 %131, %134
br i1 %135, label %136, label %154
136: ; preds = %130
%137 = load i32*, i32** %10
%138 = load i32, i32* %11
%139 = sext i32 %138 to i64
%140 = getelementptr inbounds i32, i32* %137, i64 %139
%141 = load i32, i32* %140
%142 = icmp ne i32 %141, 0
br i1 %142, label %143, label %150
143: ; preds = %136
%144 = load i32, i32* %11
%145 = load i32*, i32** %10
%146 = load i32, i32* %12
%147 = add nsw i32 %146, 1
store i32 %147, i32* %12
%148 = sext i32 %146 to i64
%149 = getelementptr inbounds i32, i32* %145, i64 %148
store i32 %144, i32* %149
br label %150
150: ; preds = %143, %136
br label %151
151: ; preds = %150
%152 = load i32, i32* %11
%153 = add nsw i32 %152, 1
store i32 %153, i32* %11
br label %130
154: ; preds = %130
%155 = load i32, i32* %12
ret i32 %155
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @gengraph(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32* nocapture %3, i32* nocapture %4) {
%6 = mul i32 %2, %2
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %12, label %8
8: ; preds = %5
%9 = bitcast i32* %4 to i8*
%10 = zext i32 %6 to i64
%11 = shl nuw nsw i64 %10, 2
br label %12
12: ; preds = %8, %5
%13 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %13, label %14, label %29
14: ; preds = %12
%15 = icmp sgt i32 %0, 0
%16 = sext i32 %0 to i64
%17 = zext i32 %1 to i64
%18 = zext i32 %1 to i64
%19 = zext i32 %0 to i64
br label %20
20: ; preds = %14, %74
%21 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %75, %74 ]
br i1 %15, label %24, label %22
22: ; preds = %20
%23 = add nuw nsw i64 %21, 1
br label %74
24: ; preds = %20
%25 = mul nsw i64 %21, %16
%26 = add nuw nsw i64 %21, 1
%27 = icmp slt i64 %26, %17
%28 = mul nsw i64 %26, %16
br label %36
29: ; preds = %74, %12
br i1 %7, label %119, label %30
30: ; preds = %29
%31 = zext i32 %6 to i64
%32 = and i64 %31, 1
%33 = icmp eq i32 %6, 1
br i1 %33, label %105, label %34
34: ; preds = %30
%35 = and i64 %31, 4294967294
br label %77
36: ; preds = %24, %72
%37 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %41, %72 ]
%38 = add nsw i64 %37, %25
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = add nuw nsw i64 %37, 1
%42 = icmp slt i64 %41, %16
br i1 %42, label %43, label %57
43: ; preds = %36
%44 = add nsw i64 %41, %25
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = icmp eq i32 %46, %40
br i1 %47, label %57, label %48
48: ; preds = %43
%49 = mul nsw i32 %46, %2
%50 = add nsw i32 %49, %40
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %51
store i32 1, i32* %52
%53 = mul nsw i32 %40, %2
%54 = add nsw i32 %46, %53
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %55
store i32 1, i32* %56
br label %57
57: ; preds = %48, %43, %36
br i1 %27, label %58, label %72
58: ; preds = %57
%59 = add nsw i64 %37, %28
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = icmp eq i32 %61, %40
br i1 %62, label %72, label %63
63: ; preds = %58
%64 = mul nsw i32 %61, %2
%65 = add nsw i32 %64, %40
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %66
store i32 1, i32* %67
%68 = mul nsw i32 %40, %2
%69 = add nsw i32 %61, %68
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %70
store i32 1, i32* %71
br label %72
72: ; preds = %63, %58, %57
%73 = icmp eq i64 %41, %19
br i1 %73, label %74, label %36
74: ; preds = %72, %22
%75 = phi i64 [ %23, %22 ], [ %26, %72 ]
%76 = icmp eq i64 %75, %18
br i1 %76, label %29, label %20
77: ; preds = %100, %34
%78 = phi i64 [ 0, %34 ], [ %102, %100 ]
%79 = phi i32 [ 0, %34 ], [ %101, %100 ]
%80 = phi i64 [ 0, %34 ], [ %103, %100 ]
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %78
%82 = load i32, i32* %81
%83 = icmp eq i32 %82, 0
br i1 %83, label %89, label %84
84: ; preds = %77
%85 = add nsw i32 %79, 1
%86 = sext i32 %79 to i64
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %86
%88 = trunc i64 %78 to i32
store i32 %88, i32* %87
br label %89
89: ; preds = %77, %84
%90 = phi i32 [ %85, %84 ], [ %79, %77 ]
%91 = or i64 %78, 1
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %91
%93 = load i32, i32* %92
%94 = icmp eq i32 %93, 0
br i1 %94, label %100, label %95
95: ; preds = %89
%96 = add nsw i32 %90, 1
%97 = sext i32 %90 to i64
%98 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %97
%99 = trunc i64 %91 to i32
store i32 %99, i32* %98
br label %100
100: ; preds = %95, %89
%101 = phi i32 [ %96, %95 ], [ %90, %89 ]
%102 = add nuw nsw i64 %78, 2
%103 = add i64 %80, 2
%104 = icmp eq i64 %103, %35
br i1 %104, label %105, label %77
105: ; preds = %100, %30
%106 = phi i32 [ undef, %30 ], [ %101, %100 ]
%107 = phi i64 [ 0, %30 ], [ %102, %100 ]
%108 = phi i32 [ 0, %30 ], [ %101, %100 ]
%109 = icmp eq i64 %32, 0
br i1 %109, label %119, label %110
110: ; preds = %105
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %107
%112 = load i32, i32* %111
%113 = icmp eq i32 %112, 0
br i1 %113, label %119, label %114
114: ; preds = %110
%115 = add nsw i32 %108, 1
%116 = sext i32 %108 to i64
%117 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %116
%118 = trunc i64 %107 to i32
store i32 %118, i32* %117
br label %119
119: ; preds = %105, %114, %110, %29
%120 = phi i32 [ 0, %29 ], [ %106, %105 ], [ %115, %114 ], [ %108, %110 ]
ret i32 %120
}