#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 */
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ memset(int *, int /*<<< orphan*/, int);
int min(int, int, int);
int nthUglyNumber(int n) {
  int i = 0;
  int m = 0;
  int d2 = 2, d3 = 3, d5 = 5;
  int i2 = 0, i3 = 0, i5 = 0;
  int *p = (int *)malloc(sizeof(int) * n);
  memset(p, 0, sizeof(int) * n);
  p[0] = 1;
  for (i = 1; i < n; i++) {
    m = min(d2, d3, d5);
    p[i] = m;
    if (m == d2)
      d2 = 2 * p[++i2];
    if (m == d3)
      d3 = 3 * p[++i3];
    if (m == d5)
      d5 = 5 * p[++i5];
  }
  return p[n - 1];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<nthUglyNumber>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x2,-0x10(%rbp)
movl   $0x3,-0x14(%rbp)
movl   $0x5,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1255 <nthUglyNumber+0x125>
mov    -0x10(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1030 <min@plt>
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jne    11fc <nthUglyNumber+0xcc>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    121f <nthUglyNumber+0xef>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
imul   $0x3,(%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    1242 <nthUglyNumber+0x112>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
imul   $0x5,(%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1247 <nthUglyNumber+0x117>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    11ac <nthUglyNumber+0x7c>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<nthUglyNumber>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %edi,%ebp
lea    0x0(,%rbp,4),%ebx
mov    %ebx,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
movl   $0x0,0x4(%rsp)
mov    %rax,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1040 <memset@plt>
movl   $0x1,(%r15)
mov    %rbp,0x8(%rsp)
cmp    $0x2,%ebp
jl     1224 <nthUglyNumber+0xf4>
mov    0x8(%rsp),%eax
mov    %rax,0x10(%rsp)
mov    $0x2,%ebp
mov    $0x3,%r12d
mov    $0x5,%ebx
mov    $0x1,%r14d
movl   $0x0,(%rsp)
xor    %r13d,%r13d
jmp    11bb <nthUglyNumber+0x8b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x1,%r14
cmp    %r14,0x10(%rsp)
je     1224 <nthUglyNumber+0xf4>
mov    %ebp,%edi
mov    %r12d,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <min@plt>
mov    %eax,(%r15,%r14,4)
cmp    %ebp,%eax
je     11e0 <nthUglyNumber+0xb0>
cmp    %r12d,%eax
je     11f3 <nthUglyNumber+0xc3>
cmp    %ebx,%eax
jne    11b0 <nthUglyNumber+0x80>
jmp    120c <nthUglyNumber+0xdc>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %r13d,%rcx
add    $0x1,%r13d
mov    0x4(%r15,%rcx,4),%ebp
add    %ebp,%ebp
cmp    %r12d,%eax
jne    11d4 <nthUglyNumber+0xa4>
mov    (%rsp),%edx
movslq %edx,%rcx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rsp)
mov    0x4(%r15,%rcx,4),%ecx
lea    (%rcx,%rcx,2),%r12d
cmp    %ebx,%eax
jne    11b0 <nthUglyNumber+0x80>
mov    0x4(%rsp),%ecx
movslq %ecx,%rax
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,0x4(%rsp)
mov    0x4(%r15,%rax,4),%eax
lea    (%rax,%rax,4),%ebx
jmp    11b0 <nthUglyNumber+0x80>
movslq 0x8(%rsp),%rax
mov    -0x4(%r15,%rax,4),%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @nthUglyNumber(i32 %0) {
%2 = shl i32 %0, 2
%3 = tail call i64 @malloc(i32 %2)
%4 = inttoptr i64 %3 to i32*
%5 = tail call i32 @memset(i32* %4, i32 0, i32 %2)
store i32 1, i32* %4
%6 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %6, label %7, label %51
7: ; preds = %1
%8 = zext i32 %0 to i64
br label %9
9: ; preds = %7, %46
%10 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %49, %46 ]
%11 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %48, %46 ]
%12 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %38, %46 ]
%13 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %28, %46 ]
%14 = phi i32 [ 5, %7 ], [ %47, %46 ]
%15 = phi i32 [ 3, %7 ], [ %37, %46 ]
%16 = phi i32 [ 2, %7 ], [ %27, %46 ]
%17 = tail call i32 @min(i32 %16, i32 %15, i32 %14)
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %10
store i32 %17, i32* %18
%19 = icmp eq i32 %17, %16
br i1 %19, label %20, label %26
20: ; preds = %9
%21 = add nsw i32 %13, 1
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = shl nsw i32 %24, 1
br label %26
26: ; preds = %20, %9
%27 = phi i32 [ %25, %20 ], [ %16, %9 ]
%28 = phi i32 [ %21, %20 ], [ %13, %9 ]
%29 = icmp eq i32 %17, %15
br i1 %29, label %30, label %36
30: ; preds = %26
%31 = add nsw i32 %12, 1
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = mul nsw i32 %34, 3
br label %36
36: ; preds = %30, %26
%37 = phi i32 [ %35, %30 ], [ %15, %26 ]
%38 = phi i32 [ %31, %30 ], [ %12, %26 ]
%39 = icmp eq i32 %17, %14
br i1 %39, label %40, label %46
40: ; preds = %36
%41 = add nsw i32 %11, 1
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = mul nsw i32 %44, 5
br label %46
46: ; preds = %36, %40
%47 = phi i32 [ %45, %40 ], [ %14, %36 ]
%48 = phi i32 [ %41, %40 ], [ %11, %36 ]
%49 = add nuw nsw i64 %10, 1
%50 = icmp eq i64 %49, %8
br i1 %50, label %51, label %9
51: ; preds = %46, %1
%52 = add nsw i32 %0, -1
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
ret i32 %55
}