#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 */
typedef scalar_t__ uint8_t;
typedef int uint32_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ free(scalar_t__ *);
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, scalar_t__);
int /*<<< orphan*/ scanf(char *, ...);
int main(void) {
  uint32_t N;
  uint8_t *array;
  scanf("%u", &N);
  array = (uint8_t *)malloc(N * 8);
  for (int i = 0; i < N; i++)
    scanf("%u", &array[i]);
cycle:;
  int diff = 0;
  for (int i = 0; i < N - 1; i++) {
    if (array[i] > array[i + 1]) {
      diff++;
      uint8_t temp = array[i];
      array[i] = array[i + 1];
      array[i + 1] = temp;
    }
  }
  if (diff)
    goto cycle;
  for (int i = 0; i < N; i++)
    printf("%u ", array[i]);
  free(array);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
lea    0xeaa(%rip),%rdi
lea    -0x8(%rbp),%rsi
mov    $0x0,%al
call   1060 <scanf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%edi
shl    $0x3,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11ae <main+0x6e>
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rsi
lea    0xe67(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1060 <scanf@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1177 <main+0x37>
jmp    11b3 <main+0x73>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1253 <main+0x113>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,8),%rax
jle    1240 <main+0x100>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
jmp    1245 <main+0x105>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11c1 <main+0x81>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
je     1262 <main+0x122>
jmp    11b3 <main+0x73>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    129b <main+0x15b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rsi
lea    0xd7b(%rip),%rdi
call   1040 <printf@plt>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1269 <main+0x129>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
lea    0xeb1(%rip),%rdi
lea    0x4(%rsp),%rsi
xor    %eax,%eax
call   1060 <scanf@plt>
mov    0x4(%rsp),%edi
shl    $0x3,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    0x4(%rsp),%r10d
test   %r10d,%r10d
jle    11af <main+0x6f>
lea    0xe85(%rip),%r14
mov    %rbx,%r15
xor    %r12d,%r12d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r14,%rdi
mov    %r15,%rsi
xor    %eax,%eax
call   1060 <scanf@plt>
add    $0x1,%r12
movslq 0x4(%rsp),%r10
add    $0x8,%r15
cmp    %r10,%r12
jl     1190 <main+0x50>
lea    -0x1(%r10),%r9d
cmp    $0x2,%r10d
jl     1266 <main+0x126>
setl   %r8b
mov    %r9d,%r11d
and    $0xfffffffe,%r11d
jmp    11e0 <main+0xa0>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
test   %edx,%edx
sete   %al
or     %r8b,%al
cmp    $0x1,%al
je     1266 <main+0x126>
mov    (%rbx),%rsi
cmp    $0x1,%r9d
jne    1210 <main+0xd0>
xor    %eax,%eax
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%r9b
je     11d0 <main+0x90>
mov    0x8(%rbx,%rax,8),%rcx
cmp    %rcx,%rsi
jle    11d0 <main+0x90>
add    $0x1,%edx
mov    %rcx,(%rbx,%rax,8)
mov    %rsi,0x8(%rbx,%rax,8)
jmp    11d0 <main+0x90>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %ecx,%ecx
xor    %edx,%edx
jmp    1235 <main+0xf5>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%edx
mov    %rdi,0x8(%rbx,%rcx,8)
mov    %rsi,0x10(%rbx,%rcx,8)
mov    %rax,%rcx
cmp    %rax,%r11
je     11ed <main+0xad>
mov    0x8(%rbx,%rcx,8),%rax
cmp    %rax,%rsi
jle    1250 <main+0x110>
add    $0x1,%edx
mov    %rax,(%rbx,%rcx,8)
mov    %rsi,0x8(%rbx,%rcx,8)
jmp    1253 <main+0x113>
nopl   (%rax)
mov    %rax,%rsi
lea    0x2(%rcx),%rax
mov    0x10(%rbx,%rcx,8),%rdi
cmp    %rdi,%rsi
jg     1220 <main+0xe0>
mov    %rdi,%rsi
jmp    122d <main+0xed>
test   %r10d,%r10d
jle    129a <main+0x15a>
xor    %r15d,%r15d
lea    0xd8e(%rip),%r14
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    (%rbx,%r15,8),%rsi
mov    %r14,%rdi
call   1040 <printf@plt>
add    $0x1,%r15
movslq 0x4(%rsp),%rax
cmp    %rax,%r15
jl     1280 <main+0x140>
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <free@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [3 x i8] c"%u\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%u \00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i64*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
%9 = call i32 (i8*, ...) @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %2)
%10 = load i32, i32* %2
%11 = mul nsw i32 %10, 8
%12 = call i64 @malloc(i32 %11)
%13 = inttoptr i64 %12 to i64*
store i64* %13, i64** %3
store i32 0, i32* %4
br label %14
14: ; preds = %24, %0
%15 = load i32, i32* %4
%16 = load i32, i32* %2
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %27
18: ; preds = %14
%19 = load i64*, i64** %3
%20 = load i32, i32* %4
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i64, i64* %19, i64 %21
%23 = call i32 (i8*, ...) @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64* %22)
br label %24
24: ; preds = %18
%25 = load i32, i32* %4
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %4
br label %14
27: ; preds = %14
br label %28
28: ; preds = %78, %27
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %29
29: ; preds = %72, %28
%30 = load i32, i32* %6
%31 = load i32, i32* %2
%32 = sub nsw i32 %31, 1
%33 = icmp slt i32 %30, %32
br i1 %33, label %34, label %75
34: ; preds = %29
%35 = load i64*, i64** %3
%36 = load i32, i32* %6
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i64, i64* %35, i64 %37
%39 = load i64, i64* %38
%40 = load i64*, i64** %3
%41 = load i32, i32* %6
%42 = add nsw i32 %41, 1
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i64, i64* %40, i64 %43
%45 = load i64, i64* %44
%46 = icmp sgt i64 %39, %45
br i1 %46, label %47, label %71
47: ; preds = %34
%48 = load i32, i32* %5
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %5
%50 = load i64*, i64** %3
%51 = load i32, i32* %6
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i64, i64* %50, i64 %52
%54 = load i64, i64* %53
store i64 %54, i64* %7
%55 = load i64*, i64** %3
%56 = load i32, i32* %6
%57 = add nsw i32 %56, 1
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i64, i64* %55, i64 %58
%60 = load i64, i64* %59
%61 = load i64*, i64** %3
%62 = load i32, i32* %6
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i64, i64* %61, i64 %63
store i64 %60, i64* %64
%65 = load i64, i64* %7
%66 = load i64*, i64** %3
%67 = load i32, i32* %6
%68 = add nsw i32 %67, 1
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i64, i64* %66, i64 %69
store i64 %65, i64* %70
br label %71
71: ; preds = %47, %34
br label %72
72: ; preds = %71
%73 = load i32, i32* %6
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %6
br label %29
75: ; preds = %29
%76 = load i32, i32* %5
%77 = icmp ne i32 %76, 0
br i1 %77, label %78, label %79
78: ; preds = %75
br label %28
79: ; preds = %75
store i32 0, i32* %8
br label %80
80: ; preds = %91, %79
%81 = load i32, i32* %8
%82 = load i32, i32* %2
%83 = icmp slt i32 %81, %82
br i1 %83, label %84, label %94
84: ; preds = %80
%85 = load i64*, i64** %3
%86 = load i32, i32* %8
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i64, i64* %85, i64 %87
%89 = load i64, i64* %88
%90 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i64 %89)
br label %91
91: ; preds = %84
%92 = load i32, i32* %8
%93 = add nsw i32 %92, 1
store i32 %93, i32* %8
br label %80
94: ; preds = %80
%95 = load i64*, i64** %3
%96 = call i32 @free(i64* %95)
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [3 x i8] c"%u\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%u \00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = bitcast i32* %1 to i8*
%3 = call i32 (i8*, ...) @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %1)
%4 = load i32, i32* %1
%5 = shl nsw i32 %4, 3
%6 = call i64 @malloc(i32 %5)
%7 = inttoptr i64 %6 to i64*
%8 = load i32, i32* %1
%9 = icmp sgt i32 %8, 0
br i1 %9, label %21, label %10
10: ; preds = %21, %0
%11 = phi i32 [ %8, %0 ], [ %26, %21 ]
%12 = add i32 %11, -1
%13 = icmp sgt i32 %11, 1
%14 = zext i32 %12 to i64
br i1 %13, label %15, label %48
15: ; preds = %10
%16 = and i64 %14, 1
%17 = icmp eq i32 %12, 1
%18 = and i64 %14, 4294967294
%19 = icmp eq i64 %16, 0
%20 = xor i1 %13, true
br label %29
21: ; preds = %0, %21
%22 = phi i64 [ %25, %21 ], [ 0, %0 ]
%23 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %22
%24 = call i32 (i8*, ...) @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64* %23)
%25 = add nuw nsw i64 %22, 1
%26 = load i32, i32* %1
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = icmp slt i64 %25, %27
br i1 %28, label %21, label %10
29: ; preds = %15, %44
%30 = load i64, i64* %7
br i1 %17, label %31, label %50
31: ; preds = %72, %29
%32 = phi i32 [ undef, %29 ], [ %74, %72 ]
%33 = phi i64 [ %30, %29 ], [ %73, %72 ]
%34 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %65, %72 ]
%35 = phi i32 [ 0, %29 ], [ %74, %72 ]
br i1 %19, label %44, label %36
36: ; preds = %31
%37 = add nuw nsw i64 %34, 1
%38 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %37
%39 = load i64, i64* %38
%40 = icmp sgt i64 %33, %39
br i1 %40, label %41, label %44
41: ; preds = %36
%42 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %34
%43 = add nsw i32 %35, 1
store i64 %39, i64* %42
store i64 %33, i64* %38
br label %44
44: ; preds = %36, %41, %31
%45 = phi i32 [ %32, %31 ], [ %43, %41 ], [ %35, %36 ]
%46 = icmp eq i32 %45, 0
%47 = select i1 %46, i1 true, i1 %20
br i1 %47, label %48, label %29
48: ; preds = %44, %10
%49 = icmp sgt i32 %11, 0
br i1 %49, label %79, label %77
50: ; preds = %29, %72
%51 = phi i64 [ %73, %72 ], [ %30, %29 ]
%52 = phi i64 [ %65, %72 ], [ 0, %29 ]
%53 = phi i32 [ %74, %72 ], [ 0, %29 ]
%54 = phi i64 [ %75, %72 ], [ 0, %29 ]
%55 = or i64 %52, 1
%56 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %55
%57 = load i64, i64* %56
%58 = icmp sgt i64 %51, %57
br i1 %58, label %59, label %62
59: ; preds = %50
%60 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %52
%61 = add nsw i32 %53, 1
store i64 %57, i64* %60
store i64 %51, i64* %56
br label %62
62: ; preds = %50, %59
%63 = phi i64 [ %51, %59 ], [ %57, %50 ]
%64 = phi i32 [ %61, %59 ], [ %53, %50 ]
%65 = add nuw nsw i64 %52, 2
%66 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %65
%67 = load i64, i64* %66
%68 = icmp sgt i64 %63, %67
br i1 %68, label %69, label %72
69: ; preds = %62
%70 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %55
%71 = add nsw i32 %64, 1
store i64 %67, i64* %70
store i64 %63, i64* %66
br label %72
72: ; preds = %69, %62
%73 = phi i64 [ %63, %69 ], [ %67, %62 ]
%74 = phi i32 [ %71, %69 ], [ %64, %62 ]
%75 = add i64 %54, 2
%76 = icmp eq i64 %75, %18
br i1 %76, label %31, label %50
77: ; preds = %79, %48
%78 = call i32 @free(i64* %7)
ret i32 0
79: ; preds = %48, %79
%80 = phi i64 [ %84, %79 ], [ 0, %48 ]
%81 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %80
%82 = load i64, i64* %81
%83 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i64 %82)
%84 = add nuw nsw i64 %80, 1
%85 = load i32, i32* %1
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = icmp slt i64 %84, %86
br i1 %87, label %79, label %77
}