#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 lower_bound(int *, int, int);
int max(int, int);
int longest_bitonic_sequence(int v[], int n) {
  int lis[n];
  int lds[n];
  int tail[n], tailSize;
  int i;
  tail[0] = v[0];
  tailSize = 1;
  lis[0] = 1;
  for (i = 1; i < n; ++i) {
    int idx = lower_bound(tail, tailSize, v[i]);
    if (idx == tailSize)
      tail[tailSize++] = v[i];
    else
      tail[idx] = v[i];
    lis[i] = tailSize;
  }
  tailSize = 1;
  lds[n - 1] = 1;
  for (int i = n - 2; i >= 0; --i) {
    int idx = lower_bound(tail, tailSize, v[i]);
    if (idx == tailSize)
      tail[tailSize++] = v[i];
    else
      tail[idx] = v[i];
    lds[i] = tailSize;
  }
  int ans = 0;
  for (int i = 0; i < n; ++i)
    ans = max(ans, lis[i] + lds[i] - 1);
  return ans;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<longest_bitonic_sequence>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
mov    %rsp,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
lea    0xf(,%rcx,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rax
sub    %rdx,%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
mov    %rax,%rsp
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
lea    0xf(,%rcx,4),%rsi
and    $0xfffffffffffffff0,%rsi
mov    %rsp,%rdx
sub    %rsi,%rdx
mov    %rdx,-0x60(%rbp)
mov    %rdx,%rsp
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
lea    0xf(,%rdx,4),%rsi
and    $0xfffffffffffffff0,%rsi
mov    %rsp,%rcx
sub    %rsi,%rcx
mov    %rcx,-0x58(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    (%rdx),%edx
mov    %edx,(%rcx)
movl   $0x1,-0x34(%rbp)
movl   $0x1,(%rax)
movl   $0x1,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    123f <longest_bitonic_sequence+0x11f>
mov    -0x58(%rbp),%rdi
mov    -0x34(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
call   1040 <lower_bound@plt>
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x34(%rbp),%eax
jne    120d <longest_bitonic_sequence+0xed>
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x38(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x34(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1223 <longest_bitonic_sequence+0x103>
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x38(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x68(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%edx
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    11b6 <longest_bitonic_sequence+0x96>
mov    -0x60(%rbp),%rax
movl   $0x1,-0x34(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x40(%rbp)
jl     12ea <longest_bitonic_sequence+0x1ca>
mov    -0x58(%rbp),%rdi
mov    -0x34(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
call   1040 <lower_bound@plt>
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x34(%rbp),%eax
jne    12b8 <longest_bitonic_sequence+0x198>
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x40(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x34(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    12ce <longest_bitonic_sequence+0x1ae>
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x40(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x44(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x60(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%edx
movslq -0x40(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    1263 <longest_bitonic_sequence+0x143>
movl   $0x0,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1336 <longest_bitonic_sequence+0x216>
mov    -0x60(%rbp),%rax
mov    -0x68(%rbp),%rcx
mov    -0x48(%rbp),%edi
movslq -0x4c(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%esi
movslq -0x4c(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%esi
sub    $0x1,%esi
call   1030 <max@plt>
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    12f8 <longest_bitonic_sequence+0x1d8>
mov    -0x48(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<longest_bitonic_sequence>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %esi,%r14d
mov    %rsp,%rcx
lea    0xf(,%r14,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
sub    %rax,%rcx
mov    %rcx,%rsp
mov    %rsp,%rdx
sub    %rax,%rdx
mov    %rdx,%rsp
mov    %rsp,%r12
sub    %rax,%r12
mov    %r12,%rsp
mov    (%rdi),%eax
mov    %eax,(%r12)
movl   $0x1,(%rcx)
cmp    $0x2,%esi
mov    %rdx,-0x38(%rbp)
mov    %r14,-0x40(%rbp)
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
mov    %rsi,-0x30(%rbp)
jl     1230 <longest_bitonic_sequence+0x110>
mov    %rdi,%r15
mov    %rcx,%r14
mov    $0x1,%r13d
mov    $0x1,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r15,%rbx,4),%edx
mov    %r12,%rdi
mov    %r13d,%esi
call   1040 <lower_bound@plt>
xor    %ecx,%ecx
cmp    %r13d,%eax
sete   %cl
mov    (%r15,%rbx,4),%edx
add    %ecx,%r13d
cltq
mov    %edx,(%r12,%rax,4)
mov    %r13d,(%r14,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,-0x40(%rbp)
jne    11a0 <longest_bitonic_sequence+0x80>
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movslq %ecx,%rax
mov    -0x38(%rbp),%r14
movl   $0x1,-0x4(%r14,%rax,4)
cmp    $0x2,%ecx
jl     123b <longest_bitonic_sequence+0x11b>
mov    -0x30(%rbp),%rax
lea    -0x2(%rax),%r13d
add    $0x1,%r13
mov    $0x1,%ebx
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x4(%r15,%r13,4),%edx
mov    %r12,%rdi
mov    %ebx,%esi
call   1040 <lower_bound@plt>
xor    %ecx,%ecx
cmp    %ebx,%eax
sete   %cl
mov    -0x4(%r15,%r13,4),%edx
add    %ecx,%ebx
cltq
mov    %edx,(%r12,%rax,4)
mov    %ebx,-0x4(%r14,%r13,4)
add    $0xffffffffffffffff,%r13
jg     1200 <longest_bitonic_sequence+0xe0>
jmp    123b <longest_bitonic_sequence+0x11b>
movslq %esi,%rax
movl   $0x1,-0x4(%rdx,%rax,4)
mov    -0x30(%rbp),%rbx
test   %ebx,%ebx
jle    1290 <longest_bitonic_sequence+0x170>
mov    -0x38(%rbp),%r12
mov    (%r12),%esi
xor    %edi,%edi
call   1030 <max@plt>
cmp    $0x1,%ebx
je     1292 <longest_bitonic_sequence+0x172>
mov    $0x1,%ebx
mov    -0x40(%rbp),%r14
mov    -0x48(%rbp),%r15
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    (%r15,%rbx,4),%ecx
mov    (%r12,%rbx,4),%edx
lea    (%rcx,%rdx,1),%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    %eax,%edi
call   1030 <max@plt>
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r14
jne    1270 <longest_bitonic_sequence+0x150>
jmp    1292 <longest_bitonic_sequence+0x172>
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 @longest_bitonic_sequence(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%16 = load i32, i32* %4
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %18, i8** %5
%19 = alloca i32, i64 %17
store i64 %17, i64* %6
%20 = load i32, i32* %4
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = alloca i32, i64 %21
store i64 %21, i64* %7
%23 = load i32, i32* %4
%24 = zext i32 %23 to i64
%25 = alloca i32, i64 %24
store i64 %24, i64* %8
%26 = load i32*, i32** %3
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 0
%28 = load i32, i32* %27
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 0
store i32 %28, i32* %29
store i32 1, i32* %9
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 0
store i32 1, i32* %30
store i32 1, i32* %10
br label %31
31: ; preds = %70, %2
%32 = load i32, i32* %10
%33 = load i32, i32* %4
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %73
35: ; preds = %31
%36 = load i32, i32* %9
%37 = load i32*, i32** %3
%38 = load i32, i32* %10
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = call i32 @lower_bound(i32* %25, i32 %36, i32 %41)
store i32 %42, i32* %11
%43 = load i32, i32* %11
%44 = load i32, i32* %9
%45 = icmp eq i32 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %56
46: ; preds = %35
%47 = load i32*, i32** %3
%48 = load i32, i32* %10
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = load i32, i32* %9
%53 = add nsw i32 %52, 1
store i32 %53, i32* %9
%54 = sext i32 %52 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %54
store i32 %51, i32* %55
br label %65
56: ; preds = %35
%57 = load i32*, i32** %3
%58 = load i32, i32* %10
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = load i32, i32* %11
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %63
store i32 %61, i32* %64
br label %65
65: ; preds = %56, %46
%66 = load i32, i32* %9
%67 = load i32, i32* %10
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %68
store i32 %66, i32* %69
br label %70
70: ; preds = %65
%71 = load i32, i32* %10
%72 = add nsw i32 %71, 1
store i32 %72, i32* %10
br label %31
73: ; preds = %31
store i32 1, i32* %9
%74 = load i32, i32* %4
%75 = sub nsw i32 %74, 1
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %76
store i32 1, i32* %77
%78 = load i32, i32* %4
%79 = sub nsw i32 %78, 2
store i32 %79, i32* %12
br label %80
80: ; preds = %118, %73
%81 = load i32, i32* %12
%82 = icmp sge i32 %81, 0
br i1 %82, label %83, label %121
83: ; preds = %80
%84 = load i32, i32* %9
%85 = load i32*, i32** %3
%86 = load i32, i32* %12
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 %87
%89 = load i32, i32* %88
%90 = call i32 @lower_bound(i32* %25, i32 %84, i32 %89)
store i32 %90, i32* %13
%91 = load i32, i32* %13
%92 = load i32, i32* %9
%93 = icmp eq i32 %91, %92
br i1 %93, label %94, label %104
94: ; preds = %83
%95 = load i32*, i32** %3
%96 = load i32, i32* %12
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds i32, i32* %95, i64 %97
%99 = load i32, i32* %98
%100 = load i32, i32* %9
%101 = add nsw i32 %100, 1
store i32 %101, i32* %9
%102 = sext i32 %100 to i64
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %102
store i32 %99, i32* %103
br label %113
104: ; preds = %83
%105 = load i32*, i32** %3
%106 = load i32, i32* %12
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %105, i64 %107
%109 = load i32, i32* %108
%110 = load i32, i32* %13
%111 = sext i32 %110 to i64
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %111
store i32 %109, i32* %112
br label %113
113: ; preds = %104, %94
%114 = load i32, i32* %9
%115 = load i32, i32* %12
%116 = sext i32 %115 to i64
%117 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %116
store i32 %114, i32* %117
br label %118
118: ; preds = %113
%119 = load i32, i32* %12
%120 = add nsw i32 %119, -1
store i32 %120, i32* %12
br label %80
121: ; preds = %80
store i32 0, i32* %14
store i32 0, i32* %15
br label %122
122: ; preds = %139, %121
%123 = load i32, i32* %15
%124 = load i32, i32* %4
%125 = icmp slt i32 %123, %124
br i1 %125, label %126, label %142
126: ; preds = %122
%127 = load i32, i32* %14
%128 = load i32, i32* %15
%129 = sext i32 %128 to i64
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %129
%131 = load i32, i32* %130
%132 = load i32, i32* %15
%133 = sext i32 %132 to i64
%134 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %133
%135 = load i32, i32* %134
%136 = add nsw i32 %131, %135
%137 = sub nsw i32 %136, 1
%138 = call i32 @max(i32 %127, i32 %137)
store i32 %138, i32* %14
br label %139
139: ; preds = %126
%140 = load i32, i32* %15
%141 = add nsw i32 %140, 1
store i32 %141, i32* %15
br label %122
142: ; preds = %122
%143 = load i32, i32* %14
%144 = load i8*, i8** %5
ret i32 %143
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @longest_bitonic_sequence(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = zext i32 %1 to i64
%4 = alloca i32, i64 %3
%5 = alloca i32, i64 %3
%6 = alloca i32, i64 %3
%7 = load i32, i32* %0
store i32 %7, i32* %6
store i32 1, i32* %4
%8 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %8, label %13, label %9
9: ; preds = %2
%10 = add nsw i32 %1, -1
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %11
store i32 1, i32* %12
br label %35
13: ; preds = %2, %13
%14 = phi i64 [ %26, %13 ], [ 1, %2 ]
%15 = phi i32 [ %22, %13 ], [ 1, %2 ]
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%17 = load i32, i32* %16
%18 = call i32 @lower_bound(i32* %6, i32 %15, i32 %17)
%19 = icmp eq i32 %18, %15
%20 = load i32, i32* %16
%21 = zext i1 %19 to i32
%22 = add nuw nsw i32 %15, %21
%23 = sext i32 %18 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %23
store i32 %20, i32* %24
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %14
store i32 %22, i32* %25
%26 = add nuw nsw i64 %14, 1
%27 = icmp eq i64 %26, %3
br i1 %27, label %28, label %13
28: ; preds = %13
%29 = add nsw i32 %1, -1
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %30
store i32 1, i32* %31
br i1 %8, label %32, label %35
32: ; preds = %28
%33 = add nsw i32 %1, -2
%34 = zext i32 %33 to i64
br label %41
35: ; preds = %41, %9, %28
%36 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %36, label %37, label %56
37: ; preds = %35
%38 = load i32, i32* %5
%39 = call i32 @max(i32 0, i32 %38)
%40 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %40, label %56, label %58
41: ; preds = %32, %41
%42 = phi i64 [ %34, %32 ], [ %54, %41 ]
%43 = phi i32 [ 1, %32 ], [ %50, %41 ]
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%45 = load i32, i32* %44
%46 = call i32 @lower_bound(i32* %6, i32 %43, i32 %45)
%47 = icmp eq i32 %46, %43
%48 = load i32, i32* %44
%49 = zext i1 %47 to i32
%50 = add nuw nsw i32 %43, %49
%51 = sext i32 %46 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %51
store i32 %48, i32* %52
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %42
store i32 %50, i32* %53
%54 = add nsw i64 %42, -1
%55 = icmp sgt i64 %42, 0
br i1 %55, label %41, label %35
56: ; preds = %58, %37, %35
%57 = phi i32 [ 0, %35 ], [ %39, %37 ], [ %67, %58 ]
ret i32 %57
58: ; preds = %37, %58
%59 = phi i64 [ %68, %58 ], [ 1, %37 ]
%60 = phi i32 [ %67, %58 ], [ %39, %37 ]
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %59
%62 = load i32, i32* %61
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %59
%64 = load i32, i32* %63
%65 = add i32 %62, -1
%66 = add i32 %65, %64
%67 = call i32 @max(i32 %60, i32 %66)
%68 = add nuw nsw i64 %59, 1
%69 = icmp eq i64 %68, %3
br i1 %69, label %56, label %58
}