#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 BiSearch(int *, int, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
void LIS_NlgN(int arr[], int len) {
  int i, j;
  int k = 0;
  int max = 0;
  int pos;
  int longest[len];
  int subsequence[len];
  max = 1;
  longest[0] = arr[0];
  subsequence[0] = arr[0];
  for (i = 1; i < len; i++) {
    if (arr[i] > longest[max - 1]) {
      longest[max] = arr[i];
      subsequence[max] = arr[i];
      max++;
    } else {
      pos = BiSearch(longest, max, arr[i]);
      longest[pos] = arr[i];
    }
  }
  printf("%d\n", max);
  for (i = 0; i < max; i++) {
    printf("%d   ", subsequence[i]);
  }
  printf("\n");
  for (i = 0; i < max; i++) {
    printf("%d   ", longest[i]);
  }
  printf("\n");
}


x86 assembly (clang, -O0):
<LIS_NlgN>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,%edx
lea    0xf(,%rdx,4),%rsi
and    $0xfffffffffffffff0,%rsi
mov    %rsp,%rax
sub    %rsi,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    %rax,%rsp
mov    %rdx,-0x38(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    (%rdx),%edx
mov    %edx,(%rcx)
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1250 <LIS_NlgN+0x130>
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rdx
mov    (%rax,%rdx,4),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    120b <LIS_NlgN+0xeb>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x10(%rbp),%rsi
mov    (%rdx,%rsi,4),%esi
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
mov    %esi,(%rcx,%rdx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    123d <LIS_NlgN+0x11d>
mov    -0x48(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
call   1040 <BiSearch@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1242 <LIS_NlgN+0x122>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11a4 <LIS_NlgN+0x84>
mov    -0x1c(%rbp),%esi
lea    0xda6(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    129b <LIS_NlgN+0x17b>
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    0xd7e(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1268 <LIS_NlgN+0x148>
lea    0xd60(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    12e3 <LIS_NlgN+0x1c3>
mov    -0x48(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    0xd36(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    12b0 <LIS_NlgN+0x190>
lea    0xd18(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<LIS_NlgN>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ecx
mov    %rsp,%r15
lea    0xf(,%rcx,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
sub    %rax,%r15
mov    %r15,%rsp
mov    %rsp,%r12
sub    %rax,%r12
mov    %r12,%rsp
mov    (%rdi),%eax
mov    %eax,(%r15)
mov    %eax,(%r12)
cmp    $0x2,%esi
jl     11d9 <LIS_NlgN+0xa9>
mov    $0x1,%r14d
mov    $0x1,%r13d
jmp    11bd <LIS_NlgN+0x8d>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r15,%rbx
mov    %r12,%r15
mov    %rdi,%r12
mov    %rbx,%rdi
mov    %r14d,%esi
mov    %r14d,-0x2c(%rbp)
mov    %rcx,%r14
call   1050 <BiSearch@plt>
mov    %r12,%rdi
mov    %r15,%r12
mov    %rbx,%r15
mov    (%rdi,%r13,4),%ecx
cltq
mov    %ecx,(%rbx,%rax,4)
mov    %r14,%rcx
mov    -0x2c(%rbp),%r14d
add    $0x1,%r13
cmp    %r13,%rcx
je     11f4 <LIS_NlgN+0xc4>
mov    (%rdi,%r13,4),%edx
movslq %r14d,%rax
cmp    -0x4(%r15,%rax,4),%edx
jle    1180 <LIS_NlgN+0x50>
mov    %edx,(%r15,%rax,4)
mov    %edx,(%r12,%rax,4)
add    $0x1,%r14d
jmp    11b4 <LIS_NlgN+0x84>
lea    0xe20(%rip),%rdi
mov    $0x1,%r14d
mov    $0x1,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
jmp    120a <LIS_NlgN+0xda>
lea    0xe05(%rip),%rdi
mov    %r14d,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
test   %r14d,%r14d
jle    1269 <LIS_NlgN+0x139>
mov    %r14d,%r13d
lea    0xdf0(%rip),%r14
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r12,%rbx,4),%esi
mov    %r14,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r13
jne    1220 <LIS_NlgN+0xf0>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
lea    0xdbc(%rip),%r14
xor    %ebx,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r15,%rbx,4),%esi
mov    %r14,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r13
jne    1250 <LIS_NlgN+0x120>
jmp    1273 <LIS_NlgN+0x143>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [4 x i8] c"%d\0A\00"
@.str.1 = [6 x i8] c"%d \00"
@.str.2 = [2 x i8] c"\0A\00"
define void @LIS_NlgN(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i8*
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
%13 = load i32, i32* %4
%14 = zext i32 %13 to i64
%15 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %15, i8** %10
%16 = alloca i32, i64 %14
store i64 %14, i64* %11
%17 = load i32, i32* %4
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = alloca i32, i64 %18
store i64 %18, i64* %12
store i32 1, i32* %8
%20 = load i32*, i32** %3
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 0
%22 = load i32, i32* %21
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 0
store i32 %22, i32* %23
%24 = load i32*, i32** %3
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 0
%26 = load i32, i32* %25
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 0
store i32 %26, i32* %27
store i32 1, i32* %5
br label %28
28: ; preds = %80, %2
%29 = load i32, i32* %5
%30 = load i32, i32* %4
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %83
32: ; preds = %28
%33 = load i32*, i32** %3
%34 = load i32, i32* %5
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = load i32, i32* %8
%39 = sub nsw i32 %38, 1
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = icmp sgt i32 %37, %42
br i1 %43, label %44, label %63
44: ; preds = %32
%45 = load i32*, i32** %3
%46 = load i32, i32* %5
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = load i32, i32* %8
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %51
store i32 %49, i32* %52
%53 = load i32*, i32** %3
%54 = load i32, i32* %5
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = load i32, i32* %8
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %59
store i32 %57, i32* %60
%61 = load i32, i32* %8
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %8
br label %79
63: ; preds = %32
%64 = load i32, i32* %8
%65 = load i32*, i32** %3
%66 = load i32, i32* %5
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
%70 = call i32 @BiSearch(i32* %16, i32 %64, i32 %69)
store i32 %70, i32* %9
%71 = load i32*, i32** %3
%72 = load i32, i32* %5
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 %73
%75 = load i32, i32* %74
%76 = load i32, i32* %9
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %77
store i32 %75, i32* %78
br label %79
79: ; preds = %63, %44
br label %80
80: ; preds = %79
%81 = load i32, i32* %5
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %5
br label %28
83: ; preds = %28
%84 = load i32, i32* %8
%85 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %84)
store i32 0, i32* %5
br label %86
86: ; preds = %96, %83
%87 = load i32, i32* %5
%88 = load i32, i32* %8
%89 = icmp slt i32 %87, %88
br i1 %89, label %90, label %99
90: ; preds = %86
%91 = load i32, i32* %5
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %92
%94 = load i32, i32* %93
%95 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %94)
br label %96
96: ; preds = %90
%97 = load i32, i32* %5
%98 = add nsw i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %5
br label %86
99: ; preds = %86
%100 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
store i32 0, i32* %5
br label %101
101: ; preds = %111, %99
%102 = load i32, i32* %5
%103 = load i32, i32* %8
%104 = icmp slt i32 %102, %103
br i1 %104, label %105, label %114
105: ; preds = %101
%106 = load i32, i32* %5
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %107
%109 = load i32, i32* %108
%110 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %109)
br label %111
111: ; preds = %105
%112 = load i32, i32* %5
%113 = add nsw i32 %112, 1
store i32 %113, i32* %5
br label %101
114: ; preds = %101
%115 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
%116 = load i8*, i8** %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [4 x i8] c"%d\0A\00"
@.str.1 = [6 x i8] c"%d \00"
define void @LIS_NlgN(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = zext i32 %1 to i64
%4 = alloca i32, i64 %3
%5 = alloca i32, i64 %3
%6 = load i32, i32* %0
store i32 %6, i32* %4
store i32 %6, i32* %5
%7 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %7, label %10, label %8
8: ; preds = %2
%9 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 1)
br label %39
10: ; preds = %2, %30
%11 = phi i64 [ %32, %30 ], [ 1, %2 ]
%12 = phi i32 [ %31, %30 ], [ 1, %2 ]
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%14 = load i32, i32* %13
%15 = add nsw i32 %12, -1
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = icmp sgt i32 %14, %18
br i1 %19, label %20, label %25
20: ; preds = %10
%21 = sext i32 %12 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %21
store i32 %14, i32* %22
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %21
store i32 %14, i32* %23
%24 = add nsw i32 %12, 1
br label %30
25: ; preds = %10
%26 = call i32 @BiSearch(i32* %4, i32 %12, i32 %14)
%27 = load i32, i32* %13
%28 = sext i32 %26 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %28
store i32 %27, i32* %29
br label %30
30: ; preds = %20, %25
%31 = phi i32 [ %24, %20 ], [ %12, %25 ]
%32 = add nuw nsw i64 %11, 1
%33 = icmp eq i64 %32, %3
br i1 %33, label %34, label %10
34: ; preds = %30
%35 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %31)
%36 = icmp sgt i32 %31, 0
br i1 %36, label %39, label %37
37: ; preds = %34
%38 = call i32 @putchar(i32 10)
br label %59
39: ; preds = %8, %34
%40 = phi i32 [ 1, %8 ], [ %31, %34 ]
%41 = zext i32 %40 to i64
br label %42
42: ; preds = %39, %42
%43 = phi i64 [ 0, %39 ], [ %47, %42 ]
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %45)
%47 = add nuw nsw i64 %43, 1
%48 = icmp eq i64 %47, %41
br i1 %48, label %49, label %42
49: ; preds = %42
%50 = call i32 @putchar(i32 10)
%51 = zext i32 %40 to i64
br label %52
52: ; preds = %49, %52
%53 = phi i64 [ 0, %49 ], [ %57, %52 ]
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %55)
%57 = add nuw nsw i64 %53, 1
%58 = icmp eq i64 %57, %51
br i1 %58, label %59, label %52
59: ; preds = %52, %37
%60 = call i32 @putchar(i32 10)
ret void
}