#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 find(int *, int, int);
void Union(int *S, int root1, int root2, int size) {
  if (find(S, size, root1) == find(S, size, root2) &&
      find(S, size, root1) != -1)
    return;
  if ((root1 < 0 || root1 > size) && (root2 < 0 || root2 > size))
    return;
  if (S[root2] < S[root1]) {
    S[root1] = root2;
  } else {
    if (S[root2] == S[root1]) {
      S[root2]--;
      S[root1] = root2;
    } else {
      S[root2] = root1;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Union>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0xc(%rbp),%edx
call   1030 <find@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <find@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jne    1170 <Union+0x60>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0xc(%rbp),%edx
call   1030 <find@plt>
cmp    $0xffffffff,%eax
je     1170 <Union+0x60>
jmp    1223 <Union+0x113>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jl     1186 <Union+0x76>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    11a1 <Union+0x91>
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jl     119c <Union+0x8c>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    11a1 <Union+0x91>
jmp    1223 <Union+0x113>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0xc(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11d0 <Union+0xc0>
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1223 <Union+0x113>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0xc(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1210 <Union+0x100>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    121e <Union+0x10e>
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1223 <Union+0x113>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Union>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %ecx,%ebp
mov    %edx,%r14d
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r12
mov    %ecx,%esi
mov    %r15d,%edx
call   1030 <find@plt>
mov    %eax,%ebx
mov    %r12,%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    %r14d,%edx
call   1030 <find@plt>
cmp    %eax,%ebx
jne    1152 <Union+0x42>
mov    %r12,%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    %r15d,%edx
call   1030 <find@plt>
cmp    $0xffffffff,%eax
jne    118f <Union+0x7f>
test   %r15d,%r15d
js     115c <Union+0x4c>
cmp    %ebp,%r15d
jle    1166 <Union+0x56>
test   %r14d,%r14d
js     118f <Union+0x7f>
cmp    %ebp,%r14d
jg     118f <Union+0x7f>
movslq %r14d,%rax
mov    (%r12,%rax,4),%edx
movslq %r15d,%rcx
cmp    (%r12,%rcx,4),%edx
jge    117c <Union+0x6c>
mov    %r14d,(%r12,%rcx,4)
jmp    118f <Union+0x7f>
jne    118b <Union+0x7b>
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,(%r12,%rax,4)
mov    %r14d,(%r12,%rcx,4)
jmp    118f <Union+0x7f>
mov    %r15d,(%r12,%rax,4)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @Union(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = tail call i32 @find(i32* %0, i32 %3, i32 %1)
%6 = tail call i32 @find(i32* %0, i32 %3, i32 %2)
%7 = icmp eq i32 %5, %6
br i1 %7, label %8, label %11
8: ; preds = %4
%9 = tail call i32 @find(i32* %0, i32 %3, i32 %1)
%10 = icmp eq i32 %9, -1
br i1 %10, label %11, label %33
11: ; preds = %8, %4
%12 = icmp slt i32 %1, 0
%13 = icmp sgt i32 %1, %3
%14 = or i1 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %19
15: ; preds = %11
%16 = icmp slt i32 %2, 0
%17 = icmp sgt i32 %2, %3
%18 = or i1 %16, %17
br i1 %18, label %33, label %19
19: ; preds = %15, %11
%20 = sext i32 %2 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = sext i32 %1 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp slt i32 %22, %25
br i1 %26, label %27, label %28
27: ; preds = %19
store i32 %2, i32* %24
br label %33
28: ; preds = %19
%29 = icmp eq i32 %22, %25
br i1 %29, label %30, label %32
30: ; preds = %28
%31 = add nsw i32 %22, -1
store i32 %31, i32* %21
store i32 %2, i32* %24
br label %33
32: ; preds = %28
store i32 %1, i32* %21
br label %33
33: ; preds = %30, %32, %15, %8, %27
ret void
}