#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__ malloc(int);
unsigned int min(unsigned int, unsigned int, unsigned int);
unsigned getNthUglyNo(unsigned n) {
  unsigned *ugly = (unsigned *)(malloc(sizeof(unsigned) * n));
  unsigned i2 = 0, i3 = 0, i5 = 0;
  unsigned i;
  unsigned next_multiple_of_2 = 2;
  unsigned next_multiple_of_3 = 3;
  unsigned next_multiple_of_5 = 5;
  unsigned next_ugly_no = 1;
  *(ugly + 0) = 1;
  for (i = 1; i < n; i++) {
    next_ugly_no =
        min(next_multiple_of_2, next_multiple_of_3, next_multiple_of_5);
    *(ugly + i) = next_ugly_no;
    if (next_ugly_no == next_multiple_of_2) {
      i2 = i2 + 1;
      next_multiple_of_2 = *(ugly + i2) * 2;
    }
    if (next_ugly_no == next_multiple_of_3) {
      i3 = i3 + 1;
      next_multiple_of_3 = *(ugly + i3) * 3;
    }
    if (next_ugly_no == next_multiple_of_5) {
      i5 = i5 + 1;
      next_multiple_of_5 = *(ugly + i5) * 5;
    }
  }
  return next_ugly_no;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<getNthUglyNo>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x2,-0x24(%rbp)
movl   $0x3,-0x28(%rbp)
movl   $0x5,-0x2c(%rbp)
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jae    1227 <getNthUglyNo+0x107>
mov    -0x24(%rbp),%edi
mov    -0x28(%rbp),%esi
mov    -0x2c(%rbp),%edx
call   1030 <min@plt>
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jne    11ce <getNthUglyNo+0xae>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jne    11f1 <getNthUglyNo+0xd1>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   $0x3,(%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jne    1214 <getNthUglyNo+0xf4>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   $0x5,(%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1219 <getNthUglyNo+0xf9>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    117f <getNthUglyNo+0x5f>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<getNthUglyNo>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %edi,%ebx
lea    0x0(,%rbx,4),%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%r14
movl   $0x1,(%rax)
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x2,%ebx
jb     11fc <getNthUglyNo+0xdc>
mov    %ebx,%eax
mov    %rax,0x10(%rsp)
xor    %eax,%eax
mov    %rax,0x8(%rsp)
mov    $0x2,%ebp
mov    $0x3,%r15d
mov    $0x5,%ebx
mov    $0x1,%r12d
xor    %eax,%eax
mov    %rax,(%rsp)
xor    %r13d,%r13d
jmp    119b <getNthUglyNo+0x7b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r12
cmp    %r12,0x10(%rsp)
je     11fc <getNthUglyNo+0xdc>
mov    %ebp,%edi
mov    %r15d,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <min@plt>
mov    %eax,(%r14,%r12,4)
cmp    %ebp,%eax
je     11c0 <getNthUglyNo+0xa0>
cmp    %r15d,%eax
je     11cf <getNthUglyNo+0xaf>
cmp    %ebx,%eax
jne    1190 <getNthUglyNo+0x70>
jmp    11e6 <getNthUglyNo+0xc6>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r13d
mov    (%r14,%r13,4),%ebp
add    %ebp,%ebp
cmp    %r15d,%eax
jne    11b4 <getNthUglyNo+0x94>
mov    (%rsp),%rcx
add    $0x1,%ecx
mov    %rcx,(%rsp)
mov    (%r14,%rcx,4),%ecx
lea    (%rcx,%rcx,2),%r15d
cmp    %ebx,%eax
jne    1190 <getNthUglyNo+0x70>
mov    0x8(%rsp),%rcx
add    $0x1,%ecx
mov    %rcx,0x8(%rsp)
mov    (%r14,%rcx,4),%ecx
lea    (%rcx,%rcx,4),%ebx
jmp    1190 <getNthUglyNo+0x70>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @getNthUglyNo(i32 %0) {
%2 = shl i32 %0, 2
%3 = tail call i64 @malloc(i32 %2)
%4 = inttoptr i64 %3 to i32*
store i32 1, i32* %4
%5 = icmp ugt i32 %0, 1
br i1 %5, label %6, label %50
6: ; preds = %1
%7 = zext i32 %0 to i64
br label %8
8: ; preds = %6, %45
%9 = phi i64 [ 1, %6 ], [ %48, %45 ]
%10 = phi i32 [ 5, %6 ], [ %47, %45 ]
%11 = phi i32 [ 3, %6 ], [ %37, %45 ]
%12 = phi i32 [ 2, %6 ], [ %27, %45 ]
%13 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %46, %45 ]
%14 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %36, %45 ]
%15 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %26, %45 ]
%16 = tail call i32 @min(i32 %12, i32 %11, i32 %10)
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %9
store i32 %16, i32* %17
%18 = icmp eq i32 %16, %12
br i1 %18, label %19, label %25
19: ; preds = %8
%20 = add i32 %15, 1
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = shl i32 %23, 1
br label %25
25: ; preds = %19, %8
%26 = phi i32 [ %20, %19 ], [ %15, %8 ]
%27 = phi i32 [ %24, %19 ], [ %12, %8 ]
%28 = icmp eq i32 %16, %11
br i1 %28, label %29, label %35
29: ; preds = %25
%30 = add i32 %14, 1
%31 = zext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = mul i32 %33, 3
br label %35
35: ; preds = %29, %25
%36 = phi i32 [ %30, %29 ], [ %14, %25 ]
%37 = phi i32 [ %34, %29 ], [ %11, %25 ]
%38 = icmp eq i32 %16, %10
br i1 %38, label %39, label %45
39: ; preds = %35
%40 = add i32 %13, 1
%41 = zext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = mul i32 %43, 5
br label %45
45: ; preds = %35, %39
%46 = phi i32 [ %40, %39 ], [ %13, %35 ]
%47 = phi i32 [ %44, %39 ], [ %10, %35 ]
%48 = add nuw nsw i64 %9, 1
%49 = icmp eq i64 %48, %7
br i1 %49, label %50, label %8
50: ; preds = %45, %1
%51 = phi i32 [ 1, %1 ], [ %16, %45 ]
ret i32 %51
}