#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 /*<<< orphan*/ swap(int *, size_t, size_t);
int min_swaps_aux(int from[], int to[], size_t sz, size_t curr, int swaps) {
  if (curr == sz) {
    size_t i;
    for (i = 0; i < sz && from[i] == to[i]; i++)
      ;
    return i < sz ? -1 : swaps;
  }
  int res = min_swaps_aux(from, to, sz, curr + 1, swaps);
  size_t i;
  for (i = curr + 1; i < sz; i++) {
    swap(from, curr, i);
    int s = min_swaps_aux(from, to, sz, curr + 1, swaps + 1);
    if (res == -1 || (s != -1 && s < res)) {
      res = s;
    }
    swap(from, curr, i);
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<min_swaps_aux>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    %r8d,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jne    11d3 <min_swaps_aux+0xb3>
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x4d(%rbp)
jae    1181 <min_swaps_aux+0x61>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x38(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
sete   %al
mov    %al,-0x4d(%rbp)
mov    -0x4d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1191 <min_swaps_aux+0x71>
jmp    11a7 <min_swaps_aux+0x87>
jmp    1196 <min_swaps_aux+0x76>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1152 <min_swaps_aux+0x32>
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jae    11c2 <min_swaps_aux+0xa2>
mov    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
jmp    11c8 <min_swaps_aux+0xa8>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1290 <min_swaps_aux+0x170>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    -0x2c(%rbp),%r8d
call   1030 <min_swaps_aux@plt>
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jae    128a <min_swaps_aux+0x16a>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x48(%rbp),%rdx
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    -0x2c(%rbp),%r8d
add    $0x1,%r8d
call   1030 <min_swaps_aux@plt>
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
cmpl   $0xffffffff,-0x3c(%rbp)
je     1262 <min_swaps_aux+0x142>
cmpl   $0xffffffff,-0x4c(%rbp)
je     1268 <min_swaps_aux+0x148>
mov    -0x4c(%rbp),%eax
cmp    -0x3c(%rbp),%eax
jge    1268 <min_swaps_aux+0x148>
mov    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x48(%rbp),%rdx
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
jmp    11ff <min_swaps_aux+0xdf>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<min_swaps_aux>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %r8d,%r14d
mov    %rcx,%r13
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%rbp
cmp    %rdx,%rcx
jne    116f <min_swaps_aux+0x4f>
test   %r13,%r13
je     1167 <min_swaps_aux+0x47>
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x0(%rbp,%rax,4),%ecx
cmp    (%r15,%rax,4),%ecx
jne    11ff <min_swaps_aux+0xdf>
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r13
jne    1150 <min_swaps_aux+0x30>
mov    %r14d,%ebx
jmp    1204 <min_swaps_aux+0xe4>
mov    %rdx,%r12
lea    0x1(%r13),%rbx
mov    %rbp,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %rbx,%rcx
mov    %r14d,%r8d
call   1030 <min_swaps_aux@plt>
mov    %rbx,%rcx
mov    %eax,%ebx
cmp    %r12,%rcx
jae    1204 <min_swaps_aux+0xe4>
add    $0x1,%r14d
mov    %r14d,0xc(%rsp)
mov    %rcx,0x10(%rsp)
mov    %rcx,%r14
jmp    11c9 <min_swaps_aux+0xa9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %eax,%ebx
mov    %rbp,%rdi
mov    %r13,%rsi
mov    %r14,%rdx
call   1040 <swap@plt>
add    $0x1,%r14
cmp    %r14,%r12
je     1204 <min_swaps_aux+0xe4>
mov    %rbp,%rdi
mov    %r13,%rsi
mov    %r14,%rdx
call   1040 <swap@plt>
mov    %rbp,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %r12,%rdx
mov    0x10(%rsp),%rcx
mov    0xc(%rsp),%r8d
call   1030 <min_swaps_aux@plt>
cmp    $0xffffffff,%ebx
je     11b0 <min_swaps_aux+0x90>
cmp    $0xffffffff,%eax
je     11b2 <min_swaps_aux+0x92>
cmp    %ebx,%eax
jl     11b0 <min_swaps_aux+0x90>
jmp    11b2 <min_swaps_aux+0x92>
mov    $0xffffffff,%ebx
mov    %ebx,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @min_swaps_aux(i32* %0, i32* %1, i64 %2, i64 %3, i32 %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i32
%12 = alloca i64
%13 = alloca i32
%14 = alloca i64
%15 = alloca i32
store i32* %0, i32** %7
store i32* %1, i32** %8
store i64 %2, i64* %9
store i64 %3, i64* %10
store i32 %4, i32* %11
%16 = load i64, i64* %10
%17 = load i64, i64* %9
%18 = icmp eq i64 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %49
19: ; preds = %5
store i64 0, i64* %12
br label %20
20: ; preds = %37, %19
%21 = load i64, i64* %12
%22 = load i64, i64* %9
%23 = icmp ult i64 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %34
24: ; preds = %20
%25 = load i32*, i32** %7
%26 = load i64, i64* %12
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = load i32*, i32** %8
%30 = load i64, i64* %12
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = icmp eq i32 %28, %32
br label %34
34: ; preds = %24, %20
%35 = phi i1 [ false, %20 ], [ %33, %24 ]
br i1 %35, label %36, label %40
36: ; preds = %34
br label %37
37: ; preds = %36
%38 = load i64, i64* %12
%39 = add i64 %38, 1
store i64 %39, i64* %12
br label %20
40: ; preds = %34
%41 = load i64, i64* %12
%42 = load i64, i64* %9
%43 = icmp ult i64 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %45
44: ; preds = %40
br label %47
45: ; preds = %40
%46 = load i32, i32* %11
br label %47
47: ; preds = %45, %44
%48 = phi i32 [ -1, %44 ], [ %46, %45 ]
store i32 %48, i32* %6
br label %97
49: ; preds = %5
%50 = load i32*, i32** %7
%51 = load i32*, i32** %8
%52 = load i64, i64* %9
%53 = load i64, i64* %10
%54 = add i64 %53, 1
%55 = load i32, i32* %11
%56 = call i32 @min_swaps_aux(i32* %50, i32* %51, i64 %52, i64 %54, i32 %55)
store i32 %56, i32* %13
%57 = load i64, i64* %10
%58 = add i64 %57, 1
store i64 %58, i64* %14
br label %59
59: ; preds = %92, %49
%60 = load i64, i64* %14
%61 = load i64, i64* %9
%62 = icmp ult i64 %60, %61
br i1 %62, label %63, label %95
63: ; preds = %59
%64 = load i32*, i32** %7
%65 = load i64, i64* %10
%66 = load i64, i64* %14
%67 = call i32 @swap(i32* %64, i64 %65, i64 %66)
%68 = load i32*, i32** %7
%69 = load i32*, i32** %8
%70 = load i64, i64* %9
%71 = load i64, i64* %10
%72 = add i64 %71, 1
%73 = load i32, i32* %11
%74 = add nsw i32 %73, 1
%75 = call i32 @min_swaps_aux(i32* %68, i32* %69, i64 %70, i64 %72, i32 %74)
store i32 %75, i32* %15
%76 = load i32, i32* %13
%77 = icmp eq i32 %76, -1
br i1 %77, label %85, label %78
78: ; preds = %63
%79 = load i32, i32* %15
%80 = icmp ne i32 %79, -1
br i1 %80, label %81, label %87
81: ; preds = %78
%82 = load i32, i32* %15
%83 = load i32, i32* %13
%84 = icmp slt i32 %82, %83
br i1 %84, label %85, label %87
85: ; preds = %81, %63
%86 = load i32, i32* %15
store i32 %86, i32* %13
br label %87
87: ; preds = %85, %81, %78
%88 = load i32*, i32** %7
%89 = load i64, i64* %10
%90 = load i64, i64* %14
%91 = call i32 @swap(i32* %88, i64 %89, i64 %90)
br label %92
92: ; preds = %87
%93 = load i64, i64* %14
%94 = add i64 %93, 1
store i64 %94, i64* %14
br label %59
95: ; preds = %59
%96 = load i32, i32* %13
store i32 %96, i32* %6
br label %97
97: ; preds = %95, %47
%98 = load i32, i32* %6
ret i32 %98
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @min_swaps_aux(i32* %0, i32* %1, i64 %2, i64 %3, i32 %4) {
%6 = icmp eq i64 %3, %2
br i1 %6, label %7, label %19
7: ; preds = %5
%8 = icmp eq i64 %3, 0
br i1 %8, label %41, label %11
9: ; preds = %11
%10 = icmp eq i64 %18, %3
br i1 %10, label %41, label %11
11: ; preds = %7, %9
%12 = phi i64 [ %18, %9 ], [ 0, %7 ]
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %12
%16 = load i32, i32* %15
%17 = icmp eq i32 %14, %16
%18 = add nuw i64 %12, 1
br i1 %17, label %9, label %41
19: ; preds = %5
%20 = add i64 %3, 1
%21 = tail call i32 @min_swaps_aux(i32* %0, i32* %1, i64 %2, i64 %20, i32 %4)
%22 = icmp ult i64 %20, %2
br i1 %22, label %23, label %41
23: ; preds = %19
%24 = add nsw i32 %4, 1
br label %25
25: ; preds = %23, %36
%26 = phi i64 [ %20, %23 ], [ %39, %36 ]
%27 = phi i32 [ %21, %23 ], [ %37, %36 ]
%28 = tail call i32 @swap(i32* %0, i64 %3, i64 %26)
%29 = tail call i32 @min_swaps_aux(i32* %0, i32* %1, i64 %2, i64 %20, i32 %24)
%30 = icmp eq i32 %27, -1
br i1 %30, label %35, label %31
31: ; preds = %25
%32 = icmp ne i32 %29, -1
%33 = icmp slt i32 %29, %27
%34 = select i1 %32, i1 %33, i1 false
br i1 %34, label %35, label %36
35: ; preds = %31, %25
br label %36
36: ; preds = %35, %31
%37 = phi i32 [ %29, %35 ], [ %27, %31 ]
%38 = tail call i32 @swap(i32* %0, i64 %3, i64 %26)
%39 = add i64 %26, 1
%40 = icmp eq i64 %39, %2
br i1 %40, label %41, label %25
41: ; preds = %36, %9, %11, %19, %7
%42 = phi i32 [ %4, %7 ], [ %21, %19 ], [ %4, %9 ], [ -1, %11 ], [ %37, %36 ]
ret i32 %42
}