#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 */
long LONG_MAX;
int max(int, int);
long penalty(int, int, int, int);
long format(int num, int M, int p[]) {
  int i, j;
  long c[2048 + 1];
  c[0] = 0;
  for (j = 1; j <= num; j++) {
    c[j] = LONG_MAX;
    for (i = max(1, j + 1 - (M + 1) / 2); i <= j; i++) {
      long lc = penalty(num, M, i, j), cost = c[i - 1] + lc;
      if (lc > -1 && cost < c[j]) {
        c[j] = cost;
        p[j] = i;
      }
    }
  }
  return c[num];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<format>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x4030,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
movq   $0x0,-0x4020(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     123c <format+0x11c>
mov    0x2e86(%rip),%rax
mov    (%rax),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,-0x4020(%rbp,%rax,8)
ff
mov    -0x18(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
sub    %eax,%esi
mov    $0x1,%edi
call   1030 <max@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     1229 <format+0x109>
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
call   1040 <penalty@plt>
mov    %rax,-0x4028(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
mov    -0x4020(%rbp,%rax,8),%rax
ff
add    -0x4028(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x4030(%rbp)
cmpq   $0xffffffffffffffff,-0x4028(%rbp)
ff
jle    1216 <format+0xf6>
mov    -0x4030(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmp    -0x4020(%rbp,%rcx,8),%rax
ff
jge    1216 <format+0xf6>
mov    -0x4030(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,-0x4020(%rbp,%rax,8)
ff
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    121b <format+0xfb>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    118c <format+0x6c>
jmp    122e <format+0x10e>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1147 <format+0x27>
movslq -0x4(%rbp),%rax
mov    -0x4020(%rbp,%rax,8),%rax
ff
add    $0x4030,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<format>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x4038,%rsp
mov    %rdx,0x28(%rsp)
mov    %rsi,0x8(%rsp)
mov    %edi,%r12d
movq   $0x0,0x30(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    120d <format+0xed>
mov    0x8(%rsp),%rcx
lea    0x1(%rcx),%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
sar    %eax
neg    %eax
mov    %rax,0x18(%rsp)
lea    0x1(%r12),%eax
mov    %rax,0x10(%rsp)
mov    $0x2,%ebp
mov    $0x1,%r13d
jmp    118f <format+0x6f>
nop
add    $0x1,%ebp
mov    0x20(%rsp),%r13
cmp    0x10(%rsp),%r13
je     120d <format+0xed>
mov    0x2e4a(%rip),%rax
mov    (%rax),%r14
mov    %r14,0x30(%rsp,%r13,8)
lea    0x1(%r13),%rcx
mov    0x18(%rsp),%rax
mov    %rcx,0x20(%rsp)
lea    (%rax,%rcx,1),%esi
mov    $0x1,%edi
call   1030 <max@plt>
movslq %eax,%rbx
cmp    %rbx,%r13
jl     1180 <format+0x60>
lea    0x28(%rsp),%rax
lea    (%rax,%rbx,8),%r15
jmp    11db <format+0xbb>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%ebx
add    $0x8,%r15
cmp    %ebx,%ebp
je     1180 <format+0x60>
mov    %r12d,%edi
mov    0x8(%rsp),%rsi
mov    %ebx,%edx
mov    %r13d,%ecx
call   1040 <penalty@plt>
test   %rax,%rax
js     11d0 <format+0xb0>
add    (%r15),%rax
cmp    %r14,%rax
jge    11d0 <format+0xb0>
mov    %rax,0x30(%rsp,%r13,8)
mov    0x28(%rsp),%rcx
mov    %ebx,(%rcx,%r13,4)
mov    %rax,%r14
jmp    11d0 <format+0xb0>
movslq %r12d,%rax
mov    0x30(%rsp,%rax,8),%rax
add    $0x4038,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@LONG_MAX = global i64 0
define i64 @format(i32 %0, i32 %1, i32* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca [2049 x i64]
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32* %2, i32** %6
%12 = getelementptr inbounds [2049 x i64], [2049 x i64]* %9, i64 0, i64 0
store i64 0, i64* %12
store i32 1, i32* %8
br label %13
13: ; preds = %70, %3
%14 = load i32, i32* %8
%15 = load i32, i32* %4
%16 = icmp sle i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %73
17: ; preds = %13
%18 = load i64, i64* @LONG_MAX
%19 = load i32, i32* %8
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds [2049 x i64], [2049 x i64]* %9, i64 0, i64 %20
store i64 %18, i64* %21
%22 = load i32, i32* %8
%23 = add nsw i32 %22, 1
%24 = load i32, i32* %5
%25 = add nsw i32 %24, 1
%26 = sdiv i32 %25, 2
%27 = sub nsw i32 %23, %26
%28 = call i32 @max(i32 1, i32 %27)
store i32 %28, i32* %7
br label %29
29: ; preds = %66, %17
%30 = load i32, i32* %7
%31 = load i32, i32* %8
%32 = icmp sle i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %69
33: ; preds = %29
%34 = load i32, i32* %4
%35 = load i32, i32* %5
%36 = load i32, i32* %7
%37 = load i32, i32* %8
%38 = call i64 @penalty(i32 %34, i32 %35, i32 %36, i32 %37)
store i64 %38, i64* %10
%39 = load i32, i32* %7
%40 = sub nsw i32 %39, 1
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds [2049 x i64], [2049 x i64]* %9, i64 0, i64 %41
%43 = load i64, i64* %42
%44 = load i64, i64* %10
%45 = add nsw i64 %43, %44
store i64 %45, i64* %11
%46 = load i64, i64* %10
%47 = icmp sgt i64 %46, -1
br i1 %47, label %48, label %65
48: ; preds = %33
%49 = load i64, i64* %11
%50 = load i32, i32* %8
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds [2049 x i64], [2049 x i64]* %9, i64 0, i64 %51
%53 = load i64, i64* %52
%54 = icmp slt i64 %49, %53
br i1 %54, label %55, label %65
55: ; preds = %48
%56 = load i64, i64* %11
%57 = load i32, i32* %8
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds [2049 x i64], [2049 x i64]* %9, i64 0, i64 %58
store i64 %56, i64* %59
%60 = load i32, i32* %7
%61 = load i32*, i32** %6
%62 = load i32, i32* %8
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
store i32 %60, i32* %64
br label %65
65: ; preds = %55, %48, %33
br label %66
66: ; preds = %65
%67 = load i32, i32* %7
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %7
br label %29
69: ; preds = %29
br label %70
70: ; preds = %69
%71 = load i32, i32* %8
%72 = add nsw i32 %71, 1
store i32 %72, i32* %8
br label %13
73: ; preds = %13
%74 = load i32, i32* %4
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds [2049 x i64], [2049 x i64]* %9, i64 0, i64 %75
%77 = load i64, i64* %76
ret i64 %77
}

LLVM IR (-O2):
@LONG_MAX = global i64 0
define i64 @format(i32 %0, i32 %1, i32* nocapture writeonly %2) {
%4 = alloca [2049 x i64]
%5 = bitcast [2049 x i64]* %4 to i8*
%6 = getelementptr inbounds [2049 x i64], [2049 x i64]* %4, i64 0, i64 0
store i64 0, i64* %6
%7 = icmp slt i32 %0, 1
br i1 %7, label %48, label %8
8: ; preds = %3
%9 = add nsw i32 %1, 1
%10 = sdiv i32 %9, -2
%11 = add nuw i32 %0, 1
%12 = zext i32 %11 to i64
br label %16
13: ; preds = %43, %16
%14 = add nuw i32 %18, 1
%15 = icmp eq i64 %21, %12
br i1 %15, label %48, label %16
16: ; preds = %8, %13
%17 = phi i64 [ 1, %8 ], [ %21, %13 ]
%18 = phi i32 [ 2, %8 ], [ %14, %13 ]
%19 = load i64, i64* @LONG_MAX
%20 = getelementptr inbounds [2049 x i64], [2049 x i64]* %4, i64 0, i64 %17
store i64 %19, i64* %20
%21 = add nuw nsw i64 %17, 1
%22 = trunc i64 %21 to i32
%23 = add i32 %10, %22
%24 = tail call i32 @max(i32 1, i32 %23)
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = icmp slt i64 %17, %25
br i1 %26, label %13, label %27
27: ; preds = %16
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %17
%29 = trunc i64 %17 to i32
br label %30
30: ; preds = %27, %43
%31 = phi i64 [ %19, %27 ], [ %44, %43 ]
%32 = phi i64 [ %25, %27 ], [ %45, %43 ]
%33 = trunc i64 %32 to i32
%34 = tail call i64 @penalty(i32 %0, i32 %1, i32 %33, i32 %29)
%35 = add nsw i64 %32, -1
%36 = getelementptr inbounds [2049 x i64], [2049 x i64]* %4, i64 0, i64 %35
%37 = load i64, i64* %36
%38 = add nsw i64 %37, %34
%39 = icmp sgt i64 %34, -1
%40 = icmp slt i64 %38, %31
%41 = select i1 %39, i1 %40, i1 false
br i1 %41, label %42, label %43
42: ; preds = %30
store i64 %38, i64* %20
store i32 %33, i32* %28
br label %43
43: ; preds = %42, %30
%44 = phi i64 [ %38, %42 ], [ %31, %30 ]
%45 = add nsw i64 %32, 1
%46 = trunc i64 %45 to i32
%47 = icmp eq i32 %18, %46
br i1 %47, label %13, label %30
48: ; preds = %13, %3
%49 = sext i32 %0 to i64
%50 = getelementptr inbounds [2049 x i64], [2049 x i64]* %4, i64 0, i64 %49
%51 = load i64, i64* %50
ret i64 %51
}