#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__ floor(int);
int /*<<< orphan*/ merge(int *, int, int *, int, int, long *, int *);
int split_and_count(int *students, int n, long *inv) {
  int i;
  if (n == 1) {
    *inv = 0;
    return 0;
  }
  int g, h;
  g = (int)floor(n / 2);
  h = g;
  if (n % 2 == 1) {
    h = h + 1;
  }
  int left_hand[h];
  int right_hand[g];
  for (i = 0; i < h; i++) {
    left_hand[i] = students[i];
    right_hand[i] = students[h + i];
  }
  if (n % 2 == 1) {
    left_hand[h] = students[h];
  }
  long x, y, z;
  z = 0;
  split_and_count(left_hand, h, &x);
  split_and_count(right_hand, g, &y);
  merge(left_hand, h, right_hand, g, n, &z, students);
  *inv = x + y + z;
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<split_and_count>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jne    1164 <split_and_count+0x34>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movq   $0x0,(%rax)
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    12d3 <split_and_count+0x1a3>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edi
call   1050 <floor@plt>
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x1,%edx
jne    119c <split_and_count+0x6c>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x38(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x70(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x68(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jge    1235 <split_and_count+0x105>
mov    -0x68(%rbp),%rax
mov    -0x70(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x24(%rbp),%rsi
mov    (%rdx,%rsi,4),%esi
movslq -0x24(%rbp),%rdx
mov    %esi,(%rcx,%rdx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x2c(%rbp),%edx
add    -0x24(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11ea <split_and_count+0xba>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x1,%edx
jne    125f <split_and_count+0x12f>
mov    -0x70(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x70(%rbp),%rdi
movq   $0x0,-0x60(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%esi
lea    -0x50(%rbp),%rdx
call   1040 <split_and_count@plt>
mov    -0x68(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%esi
lea    -0x58(%rbp),%rdx
call   1040 <split_and_count@plt>
mov    -0x70(%rbp),%rdi
mov    -0x68(%rbp),%rdx
mov    -0x2c(%rbp),%esi
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%r8d
mov    -0x10(%rbp),%rax
lea    -0x60(%rbp),%r9
sub    $0x10,%rsp
mov    %rax,(%rsp)
call   1030 <merge@plt>
add    $0x10,%rsp
mov    -0x50(%rbp),%rcx
add    -0x58(%rbp),%rcx
add    -0x60(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<split_and_count>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
cmp    $0x1,%esi
jne    1162 <split_and_count+0x22>
movq   $0x0,(%rdx)
jmp    1373 <split_and_count+0x233>
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,-0x30(%rbp)
mov    %rdx,-0x50(%rbp)
mov    %esi,%ebx
shr    $0x1f,%ebx
add    %esi,%ebx
mov    %ebx,%edi
sar    %edi
call   1060 <floor@plt>
mov    %rsp,-0x48(%rbp)
and    $0xfffffffe,%ebx
mov    %r12d,-0x34(%rbp)
sub    %ebx,%r12d
xor    %ebx,%ebx
cmp    $0x1,%r12d
sete   %bl
add    %eax,%ebx
lea    0xf(,%rbx,4),%rcx
and    $0xfffffffffffffff0,%rcx
mov    %rsp,%r14
sub    %rcx,%r14
mov    %r14,%rsp
mov    %rax,%r13
mov    %eax,%eax
lea    0xf(,%rax,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
mov    %rsp,%r15
sub    %rax,%r15
mov    %r15,%rsp
test   %ebx,%ebx
jle    1300 <split_and_count+0x1c0>
lea    -0x1(%rbx),%eax
lea    0x4(,%rax,4),%rdx
mov    %r14,%rdi
mov    -0x30(%rbp),%rsi
call   1030 <memcpy@plt>
cmp    $0x8,%ebx
jae    11f0 <split_and_count+0xb0>
xor    %eax,%eax
jmp    12e0 <split_and_count+0x1a0>
mov    %ebx,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
lea    -0x8(%rax),%rsi
mov    %rsi,%rdx
shr    $0x3,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %edx,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x18,%rsi
jae    1213 <split_and_count+0xd3>
xor    %esi,%esi
jmp    1290 <split_and_count+0x150>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
mov    -0x30(%rbp),%rsi
lea    (%rsi,%rbx,4),%rdi
add    $0x70,%rdi
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movups -0x70(%rdi,%rsi,4),%xmm0
movups -0x60(%rdi,%rsi,4),%xmm1
movaps %xmm0,(%r15,%rsi,4)
movaps %xmm1,0x10(%r15,%rsi,4)
movups -0x50(%rdi,%rsi,4),%xmm0
movups -0x40(%rdi,%rsi,4),%xmm1
movaps %xmm0,0x20(%r15,%rsi,4)
movaps %xmm1,0x30(%r15,%rsi,4)
movups -0x30(%rdi,%rsi,4),%xmm0
movups -0x20(%rdi,%rsi,4),%xmm1
movaps %xmm0,0x40(%r15,%rsi,4)
movaps %xmm1,0x50(%r15,%rsi,4)
movups -0x10(%rdi,%rsi,4),%xmm0
movups (%rdi,%rsi,4),%xmm1
movaps %xmm0,0x60(%r15,%rsi,4)
movaps %xmm1,0x70(%r15,%rsi,4)
add    $0x20,%rsi
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
jne    1230 <split_and_count+0xf0>
test   %rcx,%rcx
je     12db <split_and_count+0x19b>
lea    (%r15,%rsi,4),%rdx
add    $0x10,%rdx
add    %rbx,%rsi
mov    -0x30(%rbp),%rdi
lea    (%rdi,%rsi,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
shl    $0x5,%rcx
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movups -0x10(%rsi,%rdi,1),%xmm0
movups (%rsi,%rdi,1),%xmm1
movaps %xmm0,-0x10(%rdx,%rdi,1)
movaps %xmm1,(%rdx,%rdi,1)
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%rcx
jne    12c0 <split_and_count+0x180>
cmp    %rbx,%rax
je     1300 <split_and_count+0x1c0>
mov    -0x30(%rbp),%rcx
lea    (%rcx,%rbx,4),%rcx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rcx,%rax,4),%edx
mov    %edx,(%r15,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%rbx
jne    12f0 <split_and_count+0x1b0>
cmp    $0x1,%r12d
mov    -0x30(%rbp),%r12
jne    1315 <split_and_count+0x1d5>
movslq %ebx,%rax
mov    (%r12,%rax,4),%ecx
mov    %ecx,(%r14,%rax,4)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
lea    -0x60(%rbp),%rdx
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
call   1050 <split_and_count@plt>
lea    -0x58(%rbp),%rdx
mov    %r15,%rdi
mov    %r13d,%esi
call   1050 <split_and_count@plt>
sub    $0x8,%rsp
lea    -0x40(%rbp),%r9
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %r15,%rdx
mov    %r13d,%ecx
mov    -0x34(%rbp),%r8d
push   %r12
call   1040 <merge@plt>
add    $0x10,%rsp
mov    -0x58(%rbp),%rax
add    -0x60(%rbp),%rax
add    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
mov    %rax,(%rcx)
mov    -0x48(%rbp),%rsp
xor    %eax,%eax
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @split_and_count(i32* %0, i32 %1, i64* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i64*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i8*
%12 = alloca i64
%13 = alloca i64
%14 = alloca i64
%15 = alloca i64
%16 = alloca i64
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i64* %2, i64** %7
%17 = load i32, i32* %6
%18 = icmp eq i32 %17, 1
br i1 %18, label %19, label %21
19: ; preds = %3
%20 = load i64*, i64** %7
store i64 0, i64* %20
store i32 0, i32* %4
br label %97
21: ; preds = %3
%22 = load i32, i32* %6
%23 = sdiv i32 %22, 2
%24 = call i64 @floor(i32 %23)
%25 = trunc i64 %24 to i32
store i32 %25, i32* %9
%26 = load i32, i32* %9
store i32 %26, i32* %10
%27 = load i32, i32* %6
%28 = srem i32 %27, 2
%29 = icmp eq i32 %28, 1
br i1 %29, label %30, label %33
30: ; preds = %21
%31 = load i32, i32* %10
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %10
br label %33
33: ; preds = %30, %21
%34 = load i32, i32* %10
%35 = zext i32 %34 to i64
%36 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %36, i8** %11
%37 = alloca i32, i64 %35
store i64 %35, i64* %12
%38 = load i32, i32* %9
%39 = zext i32 %38 to i64
%40 = alloca i32, i64 %39
store i64 %39, i64* %13
store i32 0, i32* %8
br label %41
41: ; preds = %64, %33
%42 = load i32, i32* %8
%43 = load i32, i32* %10
%44 = icmp slt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %67
45: ; preds = %41
%46 = load i32*, i32** %5
%47 = load i32, i32* %8
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = load i32, i32* %8
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %52
store i32 %50, i32* %53
%54 = load i32*, i32** %5
%55 = load i32, i32* %10
%56 = load i32, i32* %8
%57 = add nsw i32 %55, %56
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
%61 = load i32, i32* %8
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %62
store i32 %60, i32* %63
br label %64
64: ; preds = %45
%65 = load i32, i32* %8
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %8
br label %41
67: ; preds = %41
%68 = load i32, i32* %6
%69 = srem i32 %68, 2
%70 = icmp eq i32 %69, 1
br i1 %70, label %71, label %80
71: ; preds = %67
%72 = load i32*, i32** %5
%73 = load i32, i32* %10
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = load i32, i32* %10
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %78
store i32 %76, i32* %79
br label %80
80: ; preds = %71, %67
store i64 0, i64* %16
%81 = load i32, i32* %10
%82 = call i32 @split_and_count(i32* %37, i32 %81, i64* %14)
%83 = load i32, i32* %9
%84 = call i32 @split_and_count(i32* %40, i32 %83, i64* %15)
%85 = load i32, i32* %10
%86 = load i32, i32* %9
%87 = load i32, i32* %6
%88 = load i32*, i32** %5
%89 = call i32 @merge(i32* %37, i32 %85, i32* %40, i32 %86, i32 %87, i64* %16, i32* %88)
%90 = load i64, i64* %14
%91 = load i64, i64* %15
%92 = add nsw i64 %90, %91
%93 = load i64, i64* %16
%94 = add nsw i64 %92, %93
%95 = load i64*, i64** %7
store i64 %94, i64* %95
store i32 0, i32* %4
%96 = load i8*, i8** %11
br label %97
97: ; preds = %80, %19
%98 = load i32, i32* %4
ret i32 %98
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @split_and_count(i32* %0, i32 %1, i64* nocapture writeonly %2) {
%4 = bitcast i32* %0 to i8*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %8, label %9, label %10
9: ; preds = %3
store i64 0, i64* %2
br label %144
10: ; preds = %3
%11 = sdiv i32 %1, 2
%12 = tail call i64 @floor(i32 %11)
%13 = trunc i64 %12 to i32
%14 = srem i32 %1, 2
%15 = icmp eq i32 %14, 1
%16 = zext i1 %15 to i32
%17 = add i32 %13, %16
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = tail call i8* @llvm.stacksave()
%20 = alloca i32, i64 %18
%21 = and i64 %12, 4294967295
%22 = alloca i32, i64 %21
%23 = icmp sgt i32 %17, 0
br i1 %23, label %24, label %126
24: ; preds = %10
%25 = bitcast i32* %20 to i8*
%26 = add nsw i32 %17, -1
%27 = zext i32 %26 to i64
%28 = shl nuw nsw i64 %27, 2
%29 = add nuw nsw i64 %28, 4
%30 = zext i32 %17 to i64
%31 = icmp ult i32 %17, 8
br i1 %31, label %116, label %32
32: ; preds = %24
%33 = and i64 %18, 4294967288
%34 = add nsw i64 %33, -8
%35 = lshr exact i64 %34, 3
%36 = add nuw nsw i64 %35, 1
%37 = and i64 %36, 3
%38 = icmp ult i64 %34, 24
br i1 %38, label %94, label %39
39: ; preds = %32
%40 = and i64 %36, 4611686018427387900
br label %41
41: ; preds = %41, %39
%42 = phi i64 [ 0, %39 ], [ %91, %41 ]
%43 = phi i64 [ 0, %39 ], [ %92, %41 ]
%44 = add nuw nsw i64 %42, %30
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %44
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
%47 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %46
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 4
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
%50 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %49
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %42
%52 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %47, <4 x i32>* %52
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 4
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %50, <4 x i32>* %54
%55 = or i64 %42, 8
%56 = add nuw nsw i64 %55, %30
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %56
%58 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
%59 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %58
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 4
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
%62 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %61
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %55
%64 = bitcast i32* %63 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %59, <4 x i32>* %64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 4
%66 = bitcast i32* %65 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %62, <4 x i32>* %66
%67 = or i64 %42, 16
%68 = add nuw nsw i64 %67, %30
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %68
%70 = bitcast i32* %69 to <4 x i32>*
%71 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %70
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 4
%73 = bitcast i32* %72 to <4 x i32>*
%74 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %73
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %67
%76 = bitcast i32* %75 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %71, <4 x i32>* %76
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 4
%78 = bitcast i32* %77 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %74, <4 x i32>* %78
%79 = or i64 %42, 24
%80 = add nuw nsw i64 %79, %30
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %80
%82 = bitcast i32* %81 to <4 x i32>*
%83 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %82
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 4
%85 = bitcast i32* %84 to <4 x i32>*
%86 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %85
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %79
%88 = bitcast i32* %87 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %83, <4 x i32>* %88
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 4
%90 = bitcast i32* %89 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %86, <4 x i32>* %90
%91 = add nuw i64 %42, 32
%92 = add i64 %43, 4
%93 = icmp eq i64 %92, %40
br i1 %93, label %94, label %41
94: ; preds = %41, %32
%95 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %91, %41 ]
%96 = icmp eq i64 %37, 0
br i1 %96, label %114, label %97
97: ; preds = %94, %97
%98 = phi i64 [ %111, %97 ], [ %95, %94 ]
%99 = phi i64 [ %112, %97 ], [ 0, %94 ]
%100 = add nuw nsw i64 %98, %30
%101 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %100
%102 = bitcast i32* %101 to <4 x i32>*
%103 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %102
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %101, i64 4
%105 = bitcast i32* %104 to <4 x i32>*
%106 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %105
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %98
%108 = bitcast i32* %107 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %103, <4 x i32>* %108
%109 = getelementptr inbounds i32, i32* %107, i64 4
%110 = bitcast i32* %109 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %106, <4 x i32>* %110
%111 = add nuw i64 %98, 8
%112 = add i64 %99, 1
%113 = icmp eq i64 %112, %37
br i1 %113, label %114, label %97
114: ; preds = %97, %94
%115 = icmp eq i64 %33, %18
br i1 %115, label %126, label %116
116: ; preds = %24, %114
%117 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %33, %114 ]
br label %118
118: ; preds = %116, %118
%119 = phi i64 [ %124, %118 ], [ %117, %116 ]
%120 = add nuw nsw i64 %119, %30
%121 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %120
%122 = load i32, i32* %121
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %119
store i32 %122, i32* %123
%124 = add nuw nsw i64 %119, 1
%125 = icmp eq i64 %124, %18
br i1 %125, label %126, label %118
126: ; preds = %118, %114, %10
br i1 %15, label %127, label %132
127: ; preds = %126
%128 = sext i32 %17 to i64
%129 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %128
%130 = load i32, i32* %129
%131 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %128
store i32 %130, i32* %131
br label %132
132: ; preds = %127, %126
%133 = bitcast i64* %5 to i8*
%134 = bitcast i64* %6 to i8*
%135 = bitcast i64* %7 to i8*
store i64 0, i64* %7
%136 = call i32 @split_and_count(i32* %20, i32 %17, i64* %5)
%137 = call i32 @split_and_count(i32* %22, i32 %13, i64* %6)
%138 = call i32 @merge(i32* %20, i32 %17, i32* %22, i32 %13, i32 %1, i64* %7, i32* %0)
%139 = load i64, i64* %5
%140 = load i64, i64* %6
%141 = add nsw i64 %140, %139
%142 = load i64, i64* %7
%143 = add nsw i64 %141, %142
store i64 %143, i64* %2
br label %144
144: ; preds = %132, %9
ret i32 0
}