#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 */
typedef scalar_t__ n;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ memset(size_t *, int /*<<< orphan*/, size_t);
int rand();
size_t gall_rand_sym(size_t n, size_t nz, size_t *IS, size_t *JS, size_t *M) {
  size_t i, j, k, t, m = 0;
  memset(IS, 0, (n + 1) * sizeof(size_t));
  memset(M, 0, n * sizeof(size_t));
  for (t = 0; t < nz; t++) {
    do {
      i = (rand() % (int)((n - 1) + 1));
      j = (rand() % (int)((n) + 1));
      k = 1 + (i < j ? i : j);
    } while (IS[k] == n - k);
    IS[k]++;
  }
  for (i = j = 0; i < n; i++) {
    IS[i + 1] += j;
    m++;
    while (j < IS[i + 1]) {
      do {
        k = (rand() % (int)((n - i - 1) + 1));
      } while (M[k] == m);
      M[k] = m;
      JS[j++] = k + i + 1;
    }
  }
  return m;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gall_rand_sym>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x50(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rdx
add    $0x1,%rdx
shl    $0x3,%rdx
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rdx
shl    $0x3,%rdx
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
movq   $0x0,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    1230 <gall_rand_sym+0x110>
jmp    1189 <gall_rand_sym+0x69>
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
add    $0x1,%rcx
cltd
idiv   %ecx
movslq %edx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rcx
add    $0x1,%rcx
cltd
idiv   %ecx
movslq %edx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x38(%rbp),%rax
jae    11da <gall_rand_sym+0xba>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
jmp    11e2 <gall_rand_sym+0xc2>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    -0x40(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
je     1189 <gall_rand_sym+0x69>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
jmp    1176 <gall_rand_sym+0x56>
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jae    1311 <gall_rand_sym+0x1f1>
mov    -0x38(%rbp),%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
add    0x8(%rax,%rcx,8),%rdx
mov    %rdx,0x8(%rax,%rcx,8)
mov    -0x50(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x30(%rbp),%rdx
cmp    0x8(%rcx,%rdx,8),%rax
jae    12fb <gall_rand_sym+0x1db>
jmp    128c <gall_rand_sym+0x16c>
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    -0x30(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
add    $0x1,%rcx
cltd
idiv   %ecx
movslq %edx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmp    -0x50(%rbp),%rax
je     128c <gall_rand_sym+0x16c>
mov    -0x50(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x40(%rbp),%rdx
add    -0x30(%rbp),%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %rsi,-0x38(%rbp)
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
jmp    1270 <gall_rand_sym+0x150>
jmp    1300 <gall_rand_sym+0x1e0>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1240 <gall_rand_sym+0x120>
mov    -0x50(%rbp),%rax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gall_rand_sym>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %r8,%rbx
mov    %rcx,0x10(%rsp)
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%rbp
mov    %rdi,%r12
lea    0x8(,%rdi,8),%rdx
mov    %r15,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
lea    0x0(,%r12,8),%rdx
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
mov    %rbp,0x8(%rsp)
test   %rbp,%rbp
je     11cb <gall_rand_sym+0xab>
lea    0x1(%r12),%r14
xor    %r13d,%r13d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
xor    %eax,%eax
call   1040 <rand@plt>
cltd
idiv   %r12d
movslq %edx,%rbp
xor    %eax,%eax
call   1040 <rand@plt>
cltd
idiv   %r14d
movslq %edx,%rax
cmp    %rax,%rbp
cmovb  %rbp,%rax
lea    0x1(%rax),%rdx
mov    0x8(%r15,%rax,8),%rcx
mov    %r12,%rsi
sub    %rdx,%rsi
cmp    %rsi,%rcx
je     1180 <gall_rand_sym+0x60>
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,0x8(%r15,%rax,8)
add    $0x1,%r13
cmp    0x8(%rsp),%r13
jne    1180 <gall_rand_sym+0x60>
test   %r12,%r12
je     1240 <gall_rand_sym+0x120>
xor    %ebp,%ebp
xor    %r13d,%r13d
jmp    11e5 <gall_rand_sym+0xc5>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r12,%rbp
je     1240 <gall_rand_sym+0x120>
mov    %rbp,%rax
add    $0x1,%rbp
mov    0x8(%r15,%rax,8),%rcx
add    %r13,%rcx
mov    %rcx,0x8(%r15,%rax,8)
cmp    %rcx,%r13
jae    11e0 <gall_rand_sym+0xc0>
mov    %r12d,%r14d
sub    %eax,%r14d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
xor    %eax,%eax
call   1040 <rand@plt>
cltd
idiv   %r14d
movslq %edx,%rax
cmp    %rbp,(%rbx,%rax,8)
je     1210 <gall_rand_sym+0xf0>
mov    %rbp,(%rbx,%rax,8)
add    %rbp,%rax
mov    0x10(%rsp),%rcx
mov    %rax,(%rcx,%r13,8)
add    $0x1,%r13
cmp    (%r15,%rbp,8),%r13
jb     1210 <gall_rand_sym+0xf0>
jmp    11e0 <gall_rand_sym+0xc0>
mov    %r12,%rax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @gall_rand_sym(i64 %0, i64 %1, i64* %2, i64* %3, i64* %4) {
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64*
%9 = alloca i64*
%10 = alloca i64*
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
%13 = alloca i64
%14 = alloca i64
%15 = alloca i64
store i64 %0, i64* %6
store i64 %1, i64* %7
store i64* %2, i64** %8
store i64* %3, i64** %9
store i64* %4, i64** %10
store i64 0, i64* %15
%16 = load i64*, i64** %8
%17 = load i64, i64* %6
%18 = add i64 %17, 1
%19 = mul i64 %18, 8
%20 = call i32 @memset(i64* %16, i32 0, i64 %19)
%21 = load i64*, i64** %10
%22 = load i64, i64* %6
%23 = mul i64 %22, 8
%24 = call i32 @memset(i64* %21, i32 0, i64 %23)
store i64 0, i64* %14
br label %25
25: ; preds = %69, %5
%26 = load i64, i64* %14
%27 = load i64, i64* %7
%28 = icmp ult i64 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %72
29: ; preds = %25
br label %30
30: ; preds = %54, %29
%31 = call i32 (...) @rand()
%32 = load i64, i64* %6
%33 = sub i64 %32, 1
%34 = add i64 %33, 1
%35 = trunc i64 %34 to i32
%36 = srem i32 %31, %35
%37 = sext i32 %36 to i64
store i64 %37, i64* %11
%38 = call i32 (...) @rand()
%39 = load i64, i64* %6
%40 = add i64 %39, 1
%41 = trunc i64 %40 to i32
%42 = srem i32 %38, %41
%43 = sext i32 %42 to i64
store i64 %43, i64* %12
%44 = load i64, i64* %11
%45 = load i64, i64* %12
%46 = icmp ult i64 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %49
47: ; preds = %30
%48 = load i64, i64* %11
br label %51
49: ; preds = %30
%50 = load i64, i64* %12
br label %51
51: ; preds = %49, %47
%52 = phi i64 [ %48, %47 ], [ %50, %49 ]
%53 = add i64 1, %52
store i64 %53, i64* %13
br label %54
54: ; preds = %51
%55 = load i64*, i64** %8
%56 = load i64, i64* %13
%57 = getelementptr inbounds i64, i64* %55, i64 %56
%58 = load i64, i64* %57
%59 = load i64, i64* %6
%60 = load i64, i64* %13
%61 = sub i64 %59, %60
%62 = icmp eq i64 %58, %61
br i1 %62, label %30, label %63
63: ; preds = %54
%64 = load i64*, i64** %8
%65 = load i64, i64* %13
%66 = getelementptr inbounds i64, i64* %64, i64 %65
%67 = load i64, i64* %66
%68 = add i64 %67, 1
store i64 %68, i64* %66
br label %69
69: ; preds = %63
%70 = load i64, i64* %14
%71 = add i64 %70, 1
store i64 %71, i64* %14
br label %25
72: ; preds = %25
store i64 0, i64* %12
store i64 0, i64* %11
br label %73
73: ; preds = %127, %72
%74 = load i64, i64* %11
%75 = load i64, i64* %6
%76 = icmp ult i64 %74, %75
br i1 %76, label %77, label %130
77: ; preds = %73
%78 = load i64, i64* %12
%79 = load i64*, i64** %8
%80 = load i64, i64* %11
%81 = add i64 %80, 1
%82 = getelementptr inbounds i64, i64* %79, i64 %81
%83 = load i64, i64* %82
%84 = add i64 %83, %78
store i64 %84, i64* %82
%85 = load i64, i64* %15
%86 = add i64 %85, 1
store i64 %86, i64* %15
br label %87
87: ; preds = %113, %77
%88 = load i64, i64* %12
%89 = load i64*, i64** %8
%90 = load i64, i64* %11
%91 = add i64 %90, 1
%92 = getelementptr inbounds i64, i64* %89, i64 %91
%93 = load i64, i64* %92
%94 = icmp ult i64 %88, %93
br i1 %94, label %95, label %126
95: ; preds = %87
br label %96
96: ; preds = %106, %95
%97 = call i32 (...) @rand()
%98 = load i64, i64* %6
%99 = load i64, i64* %11
%100 = sub i64 %98, %99
%101 = sub i64 %100, 1
%102 = add i64 %101, 1
%103 = trunc i64 %102 to i32
%104 = srem i32 %97, %103
%105 = sext i32 %104 to i64
store i64 %105, i64* %13
br label %106
106: ; preds = %96
%107 = load i64*, i64** %10
%108 = load i64, i64* %13
%109 = getelementptr inbounds i64, i64* %107, i64 %108
%110 = load i64, i64* %109
%111 = load i64, i64* %15
%112 = icmp eq i64 %110, %111
br i1 %112, label %96, label %113
113: ; preds = %106
%114 = load i64, i64* %15
%115 = load i64*, i64** %10
%116 = load i64, i64* %13
%117 = getelementptr inbounds i64, i64* %115, i64 %116
store i64 %114, i64* %117
%118 = load i64, i64* %13
%119 = load i64, i64* %11
%120 = add i64 %118, %119
%121 = add i64 %120, 1
%122 = load i64*, i64** %9
%123 = load i64, i64* %12
%124 = add i64 %123, 1
store i64 %124, i64* %12
%125 = getelementptr inbounds i64, i64* %122, i64 %123
store i64 %121, i64* %125
br label %87
126: ; preds = %87
br label %127
127: ; preds = %126
%128 = load i64, i64* %11
%129 = add i64 %128, 1
store i64 %129, i64* %11
br label %73
130: ; preds = %73
%131 = load i64, i64* %15
ret i64 %131
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @gall_rand_sym(i64 %0, i64 %1, i64* %2, i64* nocapture writeonly %3, i64* %4) {
%6 = add i64 %0, 1
%7 = shl i64 %6, 3
%8 = tail call i32 @memset(i64* %2, i32 0, i64 %7)
%9 = shl i64 %0, 3
%10 = tail call i32 @memset(i64* %4, i32 0, i64 %9)
%11 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %11, label %17, label %12
12: ; preds = %5
%13 = trunc i64 %0 to i32
%14 = trunc i64 %6 to i32
br label %15
15: ; preds = %12, %33
%16 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %36, %33 ]
br label %19
17: ; preds = %33, %5
%18 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %18, label %68, label %41
19: ; preds = %15, %19
%20 = tail call i32 (...) @rand()
%21 = srem i32 %20, %13
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = tail call i32 (...) @rand()
%24 = srem i32 %23, %14
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = icmp ult i64 %22, %25
%27 = select i1 %26, i64 %22, i64 %25
%28 = add nsw i64 %27, 1
%29 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %28
%30 = load i64, i64* %29
%31 = sub i64 %0, %28
%32 = icmp eq i64 %30, %31
br i1 %32, label %19, label %33
33: ; preds = %19
%34 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %28
%35 = add i64 %30, 1
store i64 %35, i64* %34
%36 = add nuw i64 %16, 1
%37 = icmp eq i64 %36, %1
br i1 %37, label %17, label %15
38: ; preds = %61, %41
%39 = phi i64 [ %43, %41 ], [ %64, %61 ]
%40 = icmp eq i64 %44, %0
br i1 %40, label %68, label %41
41: ; preds = %17, %38
%42 = phi i64 [ %44, %38 ], [ 0, %17 ]
%43 = phi i64 [ %39, %38 ], [ 0, %17 ]
%44 = add nuw i64 %42, 1
%45 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %44
%46 = load i64, i64* %45
%47 = add i64 %46, %43
store i64 %47, i64* %45
%48 = icmp ult i64 %43, %47
br i1 %48, label %49, label %38
49: ; preds = %41
%50 = sub i64 %0, %42
%51 = trunc i64 %50 to i32
br label %52
52: ; preds = %49, %61
%53 = phi i64 [ %43, %49 ], [ %64, %61 ]
br label %54
54: ; preds = %52, %54
%55 = tail call i32 (...) @rand()
%56 = srem i32 %55, %51
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %57
%59 = load i64, i64* %58
%60 = icmp eq i64 %59, %44
br i1 %60, label %54, label %61
61: ; preds = %54
%62 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %57
store i64 %44, i64* %62
%63 = add i64 %44, %57
%64 = add nuw i64 %53, 1
%65 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %53
store i64 %63, i64* %65
%66 = load i64, i64* %45
%67 = icmp ult i64 %64, %66
br i1 %67, label %52, label %38
68: ; preds = %38, %17
ret i64 %0
}