int pf_index_old(int i, int j, int N) {
  static int seqlength = -1;
  static int storeValues[(10000) * (10000)];
  static int ss2;
  int ind, value;
  if (seqlength == N) {
    ind = i * N + j;
    if (j != i - 1) {
      value = storeValues[ind];
      if (value != -1) {
        return value;
      } else
        storeValues[ind] = value = ss2 - (N - i) * (N - i + 1) / 2 + (j - i);
      return value;
    } else {
      return ss2 + i;
    }
  } else {
    seqlength = N;
    ss2 = N * (N + 1) / 2;
    int maxN = N * N;
    for (ind = 0; ind < maxN; ind++)
      storeValues[ind] = -1;
    if (j != i - 1) {
      ind = i * N + j;
      storeValues[ind] = ss2 - (N - i) * (N - i + 1) / 2 + (j - i);
      return storeValues[ind];
    } else {
      return ss2 + i;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<pf_index_old>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    0x2f0d(%rip),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jne    11bd <pf_index_old+0xbd>
mov    -0x8(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     11ac <pf_index_old+0xac>
movslq -0x14(%rbp),%rcx
lea    0x2efb(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0xffffffff,-0x18(%rbp)
je     1160 <pf_index_old+0x60>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    129b <pf_index_old+0x19b>
mov    0x17d7b2da(%rip),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0x8(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
sub    %eax,%edx
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
add    %eax,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq -0x14(%rbp),%rcx
lea    0x2ea2(%rip),%rax
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    129b <pf_index_old+0x19b>
mov    0x17d7b28e(%rip),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    129b <pf_index_old+0x19b>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,0x2e5a(%rip)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,0x17d7b260(%rip)
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    121d <pf_index_old+0x11d>
movslq -0x14(%rbp),%rcx
lea    0x2e38(%rip),%rax
movl   $0xffffffff,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11f1 <pf_index_old+0xf1>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     128f <pf_index_old+0x18f>
mov    -0x8(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    0x17d7b1ff(%rip),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0x8(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
sub    %eax,%edx
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
add    %eax,%edx
movslq -0x14(%rbp),%rcx
lea    0x2dca(%rip),%rax
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movslq -0x14(%rbp),%rcx
lea    0x2dbc(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    129b <pf_index_old+0x19b>
mov    0x17d7b1ab(%rip),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<pf_index_old>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%ebp
mov    %esi,%r14d
mov    %edi,%r15d
cmp    %edx,0x2f03(%rip)
jne    113f <pf_index_old+0x2f>
lea    -0x1(%r15),%eax
cmp    %r14d,%eax
jne    1188 <pf_index_old+0x78>
add    0x17d7b309(%rip),%r15d
mov    %r15d,%ebx
jmp    11f9 <pf_index_old+0xe9>
mov    %ebp,0x2ee3(%rip)
lea    0x1(%rbp),%eax
imul   %ebp,%eax
mov    %eax,%ebx
shr    $0x1f,%ebx
add    %eax,%ebx
sar    %ebx
mov    %ebx,0x17d7b2e6(%rip)
mov    %ebp,%eax
imul   %ebp,%eax
test   %eax,%eax
je     117a <pf_index_old+0x6a>
mov    %eax,%edx
shl    $0x2,%rdx
lea    0x2ed0(%rip),%rdi
mov    $0xff,%esi
call   1030 <memset@plt>
lea    -0x1(%r15),%eax
cmp    %r14d,%eax
jne    11ca <pf_index_old+0xba>
add    %r15d,%ebx
jmp    11f9 <pf_index_old+0xe9>
mov    %ebp,%eax
imul   %r15d,%eax
add    %r14d,%eax
cltq
lea    0x2ea6(%rip),%rcx
mov    (%rcx,%rax,4),%ebx
cmp    $0xffffffff,%ebx
jne    11f9 <pf_index_old+0xe9>
sub    %r15d,%ebp
lea    0x1(%rbp),%edx
imul   %ebp,%edx
mov    %edx,%esi
shr    $0x1f,%esi
add    %edx,%esi
sar    %esi
sub    %r15d,%r14d
sub    %esi,%r14d
add    0x17d7b27f(%rip),%r14d
mov    %r14d,(%rcx,%rax,4)
mov    %r14d,%ebx
jmp    11f9 <pf_index_old+0xe9>
mov    %ebp,%eax
imul   %r15d,%eax
add    %r14d,%eax
sub    %r15d,%ebp
lea    0x1(%rbp),%ecx
imul   %ebp,%ecx
mov    %ecx,%edx
shr    $0x1f,%edx
add    %ecx,%edx
sar    %edx
sub    %r15d,%r14d
add    %r14d,%ebx
sub    %edx,%ebx
cltq
lea    0x2e4a(%rip),%rcx
mov    %ebx,(%rcx,%rax,4)
mov    %ebx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@pf_index_old.seqlength = internal global i32 -1
@pf_index_old.storeValues = internal global [100000000 x i32] zeroinitializer
@pf_index_old.ss2 = internal global i32 0
define i32 @pf_index_old(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%11 = load i32, i32* @pf_index_old.seqlength
%12 = load i32, i32* %7
%13 = icmp eq i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %58
14: ; preds = %3
%15 = load i32, i32* %5
%16 = load i32, i32* %7
%17 = mul nsw i32 %15, %16
%18 = load i32, i32* %6
%19 = add nsw i32 %17, %18
store i32 %19, i32* %8
%20 = load i32, i32* %6
%21 = load i32, i32* %5
%22 = sub nsw i32 %21, 1
%23 = icmp ne i32 %20, %22
br i1 %23, label %24, label %54
24: ; preds = %14
%25 = load i32, i32* %8
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds [100000000 x i32], [100000000 x i32]* @pf_index_old.storeValues, i64 0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
store i32 %28, i32* %9
%29 = load i32, i32* %9
%30 = icmp ne i32 %29, -1
br i1 %30, label %31, label %33
31: ; preds = %24
%32 = load i32, i32* %9
store i32 %32, i32* %4
br label %116
33: ; preds = %24
%34 = load i32, i32* @pf_index_old.ss2
%35 = load i32, i32* %7
%36 = load i32, i32* %5
%37 = sub nsw i32 %35, %36
%38 = load i32, i32* %7
%39 = load i32, i32* %5
%40 = sub nsw i32 %38, %39
%41 = add nsw i32 %40, 1
%42 = mul nsw i32 %37, %41
%43 = sdiv i32 %42, 2
%44 = sub nsw i32 %34, %43
%45 = load i32, i32* %6
%46 = load i32, i32* %5
%47 = sub nsw i32 %45, %46
%48 = add nsw i32 %44, %47
store i32 %48, i32* %9
%49 = load i32, i32* %8
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds [100000000 x i32], [100000000 x i32]* @pf_index_old.storeValues, i64 0, i64 %50
store i32 %48, i32* %51
br label %52
52: ; preds = %33
%53 = load i32, i32* %9
store i32 %53, i32* %4
br label %116
54: ; preds = %14
%55 = load i32, i32* @pf_index_old.ss2
%56 = load i32, i32* %5
%57 = add nsw i32 %55, %56
store i32 %57, i32* %4
br label %116
58: ; preds = %3
%59 = load i32, i32* %7
store i32 %59, i32* @pf_index_old.seqlength
%60 = load i32, i32* %7
%61 = load i32, i32* %7
%62 = add nsw i32 %61, 1
%63 = mul nsw i32 %60, %62
%64 = sdiv i32 %63, 2
store i32 %64, i32* @pf_index_old.ss2
%65 = load i32, i32* %7
%66 = load i32, i32* %7
%67 = mul nsw i32 %65, %66
store i32 %67, i32* %10
store i32 0, i32* %8
br label %68
68: ; preds = %76, %58
%69 = load i32, i32* %8
%70 = load i32, i32* %10
%71 = icmp slt i32 %69, %70
br i1 %71, label %72, label %79
72: ; preds = %68
%73 = load i32, i32* %8
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds [100000000 x i32], [100000000 x i32]* @pf_index_old.storeValues, i64 0, i64 %74
store i32 -1, i32* %75
br label %76
76: ; preds = %72
%77 = load i32, i32* %8
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %8
br label %68
79: ; preds = %68
%80 = load i32, i32* %6
%81 = load i32, i32* %5
%82 = sub nsw i32 %81, 1
%83 = icmp ne i32 %80, %82
br i1 %83, label %84, label %112
84: ; preds = %79
%85 = load i32, i32* %5
%86 = load i32, i32* %7
%87 = mul nsw i32 %85, %86
%88 = load i32, i32* %6
%89 = add nsw i32 %87, %88
store i32 %89, i32* %8
%90 = load i32, i32* @pf_index_old.ss2
%91 = load i32, i32* %7
%92 = load i32, i32* %5
%93 = sub nsw i32 %91, %92
%94 = load i32, i32* %7
%95 = load i32, i32* %5
%96 = sub nsw i32 %94, %95
%97 = add nsw i32 %96, 1
%98 = mul nsw i32 %93, %97
%99 = sdiv i32 %98, 2
%100 = sub nsw i32 %90, %99
%101 = load i32, i32* %6
%102 = load i32, i32* %5
%103 = sub nsw i32 %101, %102
%104 = add nsw i32 %100, %103
%105 = load i32, i32* %8
%106 = sext i32 %105 to i64
%107 = getelementptr inbounds [100000000 x i32], [100000000 x i32]* @pf_index_old.storeValues, i64 0, i64 %106
store i32 %104, i32* %107
%108 = load i32, i32* %8
%109 = sext i32 %108 to i64
%110 = getelementptr inbounds [100000000 x i32], [100000000 x i32]* @pf_index_old.storeValues, i64 0, i64 %109
%111 = load i32, i32* %110
store i32 %111, i32* %4
br label %116
112: ; preds = %79
%113 = load i32, i32* @pf_index_old.ss2
%114 = load i32, i32* %5
%115 = add nsw i32 %113, %114
store i32 %115, i32* %4
br label %116
116: ; preds = %112, %84, %54, %52, %31
%117 = load i32, i32* %4
ret i32 %117
}

LLVM IR (-O2):
@pf_index_old.seqlength = internal unnamed_addr global i32 -1
@pf_index_old.storeValues = internal unnamed_addr global [100000000 x i32] zeroinitializer
@pf_index_old.ss2 = internal unnamed_addr global i32 0
define i32 @pf_index_old(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = load i32, i32* @pf_index_old.seqlength
%5 = icmp eq i32 %4, %2
br i1 %5, label %6, label %28
6: ; preds = %3
%7 = add nsw i32 %0, -1
%8 = icmp eq i32 %7, %1
br i1 %8, label %25, label %9
9: ; preds = %6
%10 = mul nsw i32 %2, %0
%11 = add nsw i32 %10, %1
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds [100000000 x i32], [100000000 x i32]* @pf_index_old.storeValues, i64 0, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
%15 = icmp eq i32 %14, -1
br i1 %15, label %16, label %54
16: ; preds = %9
%17 = load i32, i32* @pf_index_old.ss2
%18 = sub nsw i32 %2, %0
%19 = add nsw i32 %18, 1
%20 = mul nsw i32 %19, %18
%21 = sdiv i32 %20, -2
%22 = sub nsw i32 %1, %0
%23 = add i32 %21, %22
%24 = add i32 %23, %17
store i32 %24, i32* %13
br label %54
25: ; preds = %6
%26 = load i32, i32* @pf_index_old.ss2
%27 = add nsw i32 %26, %0
br label %54
28: ; preds = %3
store i32 %2, i32* @pf_index_old.seqlength
%29 = add nsw i32 %2, 1
%30 = mul nsw i32 %29, %2
%31 = sdiv i32 %30, 2
store i32 %31, i32* @pf_index_old.ss2
%32 = mul i32 %2, %2
%33 = icmp eq i32 %32, 0
br i1 %33, label %37, label %34
34: ; preds = %28
%35 = zext i32 %32 to i64
%36 = shl nuw nsw i64 %35, 2
br label %37
37: ; preds = %34, %28
%38 = add nsw i32 %0, -1
%39 = icmp eq i32 %38, %1
br i1 %39, label %52, label %40
40: ; preds = %37
%41 = mul nsw i32 %2, %0
%42 = add nsw i32 %41, %1
%43 = sub nsw i32 %2, %0
%44 = add nsw i32 %43, 1
%45 = mul nsw i32 %44, %43
%46 = sdiv i32 %45, -2
%47 = sub nsw i32 %1, %0
%48 = add i32 %31, %47
%49 = add i32 %48, %46
%50 = sext i32 %42 to i64
%51 = getelementptr inbounds [100000000 x i32], [100000000 x i32]* @pf_index_old.storeValues, i64 0, i64 %50
store i32 %49, i32* %51
br label %54
52: ; preds = %37
%53 = add nsw i32 %31, %0
br label %54
54: ; preds = %40, %52, %9, %25, %16
%55 = phi i32 [ %24, %16 ], [ %27, %25 ], [ %14, %9 ], [ %49, %40 ], [ %53, %52 ]
ret i32 %55
}