#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 randomized_partition(int *, int, int);
int randomized_select(int nums[], int begin, int end, int i) {
  int len = end - begin;
  if (len == 1) {
    return nums[begin];
  }
  int q = randomized_partition(nums, begin, end);
  int left_len = q - begin;
  if (i == left_len) {
    return nums[q];
  } else if (i < left_len) {
    return randomized_select(nums, begin, q, i);
  } else {
    return randomized_select(nums, q + 1, end, i - left_len - 1);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<randomized_select>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x20(%rbp)
jne    115b <randomized_select+0x3b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11d9 <randomized_select+0xb9>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1040 <randomized_partition@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jne    1195 <randomized_select+0x75>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11d9 <randomized_select+0xb9>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    11bb <randomized_select+0x9b>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <randomized_select@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11d9 <randomized_select+0xb9>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x24(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
call   1030 <randomized_select@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<randomized_select>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%r15d
mov    %edx,%ebp
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r14
mov    %ebp,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %eax,%ebp
sub    %ebx,%eax
cmp    $0x1,%eax
je     115e <randomized_select+0x4e>
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1030 <randomized_partition@plt>
mov    %eax,%ecx
sub    %ebx,%ecx
cmp    %r15d,%ecx
je     115c <randomized_select+0x4c>
jg     1130 <randomized_select+0x20>
add    $0x1,%eax
not    %ecx
add    %ecx,%r15d
mov    %eax,%ebx
jmp    1121 <randomized_select+0x11>
mov    %eax,%ebx
movslq %ebx,%rax
mov    (%r14,%rax,4),%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @randomized_select(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%13 = load i32, i32* %8
%14 = load i32, i32* %7
%15 = sub nsw i32 %13, %14
store i32 %15, i32* %10
%16 = load i32, i32* %10
%17 = icmp eq i32 %16, 1
br i1 %17, label %18, label %24
18: ; preds = %4
%19 = load i32*, i32** %6
%20 = load i32, i32* %7
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
store i32 %23, i32* %5
br label %61
24: ; preds = %4
%25 = load i32*, i32** %6
%26 = load i32, i32* %7
%27 = load i32, i32* %8
%28 = call i32 @randomized_partition(i32* %25, i32 %26, i32 %27)
store i32 %28, i32* %11
%29 = load i32, i32* %11
%30 = load i32, i32* %7
%31 = sub nsw i32 %29, %30
store i32 %31, i32* %12
%32 = load i32, i32* %9
%33 = load i32, i32* %12
%34 = icmp eq i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %41
35: ; preds = %24
%36 = load i32*, i32** %6
%37 = load i32, i32* %11
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
store i32 %40, i32* %5
br label %61
41: ; preds = %24
%42 = load i32, i32* %9
%43 = load i32, i32* %12
%44 = icmp slt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %51
45: ; preds = %41
%46 = load i32*, i32** %6
%47 = load i32, i32* %7
%48 = load i32, i32* %11
%49 = load i32, i32* %9
%50 = call i32 @randomized_select(i32* %46, i32 %47, i32 %48, i32 %49)
store i32 %50, i32* %5
br label %61
51: ; preds = %41
%52 = load i32*, i32** %6
%53 = load i32, i32* %11
%54 = add nsw i32 %53, 1
%55 = load i32, i32* %8
%56 = load i32, i32* %9
%57 = load i32, i32* %12
%58 = sub nsw i32 %56, %57
%59 = sub nsw i32 %58, 1
%60 = call i32 @randomized_select(i32* %52, i32 %54, i32 %55, i32 %59)
store i32 %60, i32* %5
br label %61
61: ; preds = %51, %45, %35, %18
%62 = load i32, i32* %5
ret i32 %62
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @randomized_select(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
br label %5
5: ; preds = %19, %4
%6 = phi i32 [ %20, %19 ], [ %1, %4 ]
%7 = phi i32 [ %10, %19 ], [ %2, %4 ]
%8 = phi i32 [ %22, %19 ], [ %3, %4 ]
br label %9
9: ; preds = %5, %17
%10 = phi i32 [ %14, %17 ], [ %7, %5 ]
%11 = sub nsw i32 %10, %6
%12 = icmp eq i32 %11, 1
br i1 %12, label %23, label %13
13: ; preds = %9
%14 = tail call i32 @randomized_partition(i32* %0, i32 %6, i32 %10)
%15 = sub nsw i32 %14, %6
%16 = icmp eq i32 %15, %8
br i1 %16, label %23, label %17
17: ; preds = %13
%18 = icmp sgt i32 %15, %8
br i1 %18, label %9, label %19
19: ; preds = %17
%20 = add nsw i32 %14, 1
%21 = xor i32 %15, -1
%22 = add i32 %8, %21
br label %5
23: ; preds = %13, %9
%24 = phi i32 [ %6, %9 ], [ %14, %13 ]
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
ret i32 %27
}