#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 rootls(int, int **, int *, int *, int *);
int fnroot(int root, int **padj, int *mask, int *nlvl, int *xls, int *ls) {
  int ccsize, j, jstrt, mindeg, ndeg, node;
  int *kptr, nabor, nunlvl;
  int oldroot;
  oldroot = root;
  *nlvl = rootls(root, padj, mask, xls, ls);
  ccsize = xls[*nlvl + 1];
  if (*nlvl == 0 || *nlvl == ccsize - 1)
    return (root);
  do {
    jstrt = xls[*nlvl];
    mindeg = ccsize;
    root = ls[jstrt];
    if (ccsize != jstrt) {
      for (j = jstrt; j < ccsize; j++) {
        node = ls[j];
        ndeg = 0;
        for (kptr = padj[node]; kptr < padj[node + 1]; kptr++) {
          nabor = *kptr;
          if (mask[nabor] >= 0)
            ndeg++;
        }
        if (ndeg < mindeg) {
          root = node;
          mindeg = ndeg;
        }
      }
    }
    nunlvl = rootls(root, padj, mask, xls, ls);
    if (nunlvl < *nlvl) {
      root = oldroot;
      *nlvl = rootls(root, padj, mask, xls, ls);
    }
    if (nunlvl <= *nlvl)
      return (root);
    *nlvl = nunlvl;
    oldroot = root;
  } while (*nlvl < ccsize - 1);
  return (root);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fnroot>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    -0x30(%rbp),%r8
call   1030 <rootls@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmpl   $0x0,(%rax)
je     118c <fnroot+0x7c>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1197 <fnroot+0x87>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    131c <fnroot+0x20c>
jmp    119c <fnroot+0x8c>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x3c(%rbp),%eax
je     1289 <fnroot+0x179>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x34(%rbp),%eax
jge    1284 <fnroot+0x174>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x48(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x48(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,8),%rax
jae    1259 <fnroot+0x149>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x54(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jl     1243 <fnroot+0x133>
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    1248 <fnroot+0x138>
mov    -0x50(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
jmp    1204 <fnroot+0xf4>
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x40(%rbp),%eax
jge    1271 <fnroot+0x161>
mov    -0x48(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    1276 <fnroot+0x166>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    11d3 <fnroot+0xc3>
jmp    1289 <fnroot+0x179>
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    -0x30(%rbp),%r8
call   1030 <rootls@plt>
mov    %eax,-0x58(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    12d9 <fnroot+0x1c9>
mov    -0x5c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    -0x30(%rbp),%r8
call   1030 <rootls@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x58(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jg     12f3 <fnroot+0x1e3>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    131c <fnroot+0x20c>
mov    -0x58(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jl     119c <fnroot+0x8c>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fnroot>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %r9,%r12
mov    %rcx,%r15
mov    %rdx,%rbx
mov    %rsi,%r13
mov    %edi,%r14d
mov    %r8,0x8(%rsp)
mov    %r8,%rcx
mov    %r9,%r8
call   1030 <rootls@plt>
mov    %r15,0x10(%rsp)
mov    %eax,(%r15)
test   %eax,%eax
je     1267 <fnroot+0x157>
mov    %eax,%ebp
cltq
mov    0x8(%rsp),%rcx
mov    0x4(%rcx,%rax,4),%esi
lea    -0x1(%rsi),%eax
cmp    %eax,%ebp
je     1267 <fnroot+0x157>
movslq %esi,%r15
mov    %r14d,%edx
mov    %rsi,0x20(%rsp)
mov    %eax,0x18(%rsp)
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movslq %ebp,%rax
movslq (%rcx,%rax,4),%rax
mov    (%r12,%rax,4),%r14d
cmp    %esi,%eax
mov    %edx,0x1c(%rsp)
jge    1203 <fnroot+0xf3>
mov    %r14d,%r9d
mov    %esi,%r8d
nopl   0x0(%rax)
movslq %r14d,%rsi
mov    0x0(%r13,%rsi,8),%rdi
mov    0x8(%r13,%rsi,8),%rbp
xor    %esi,%esi
cmp    %rbp,%rdi
jae    11d6 <fnroot+0xc6>
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movslq (%rdi),%rdx
mov    (%rbx,%rdx,4),%edx
not    %edx
shr    $0x1f,%edx
add    %edx,%esi
add    $0x4,%rdi
cmp    %rbp,%rdi
jb     11c0 <fnroot+0xb0>
cmp    %r8d,%esi
cmovl  %r14d,%r9d
add    $0x1,%rax
cmp    %r15,%rax
je     1200 <fnroot+0xf0>
cmp    %r8d,%esi
cmovl  %esi,%r8d
mov    (%r12,%rax,4),%r14d
jmp    11a0 <fnroot+0x90>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %r9d,%r14d
mov    %r14d,%edi
mov    %r13,%rsi
mov    %rbx,%rdx
mov    %r12,%r8
call   1030 <rootls@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    0x10(%rsp),%rax
mov    (%rax),%eax
cmp    %eax,%ebp
jge    1243 <fnroot+0x133>
mov    0x1c(%rsp),%r14d
mov    %r14d,%edi
mov    %r13,%rsi
mov    %rbx,%rdx
mov    0x8(%rsp),%rcx
mov    %r12,%r8
call   1030 <rootls@plt>
mov    0x10(%rsp),%rcx
mov    %eax,(%rcx)
cmp    %eax,%ebp
mov    0x20(%rsp),%rsi
jle    1267 <fnroot+0x157>
mov    0x10(%rsp),%rax
mov    %ebp,(%rax)
mov    %r14d,%edx
mov    0x18(%rsp),%eax
cmp    %eax,%ebp
mov    0x8(%rsp),%rcx
jl     1180 <fnroot+0x70>
mov    %r14d,%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @fnroot(i32 %0, i32** %1, i32* %2, i32* %3, i32* %4, i32* %5) {
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32**
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32*
%12 = alloca i32*
%13 = alloca i32*
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca i32
%20 = alloca i32*
%21 = alloca i32
%22 = alloca i32
%23 = alloca i32
store i32 %0, i32* %8
store i32** %1, i32*** %9
store i32* %2, i32** %10
store i32* %3, i32** %11
store i32* %4, i32** %12
store i32* %5, i32** %13
%24 = load i32, i32* %8
store i32 %24, i32* %23
%25 = load i32, i32* %8
%26 = load i32**, i32*** %9
%27 = load i32*, i32** %10
%28 = load i32*, i32** %12
%29 = load i32*, i32** %13
%30 = call i32 @rootls(i32 %25, i32** %26, i32* %27, i32* %28, i32* %29)
%31 = load i32*, i32** %11
store i32 %30, i32* %31
%32 = load i32*, i32** %12
%33 = load i32*, i32** %11
%34 = load i32, i32* %33
%35 = add nsw i32 %34, 1
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
store i32 %38, i32* %14
%39 = load i32*, i32** %11
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp eq i32 %40, 0
br i1 %41, label %48, label %42
42: ; preds = %6
%43 = load i32*, i32** %11
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32, i32* %14
%46 = sub nsw i32 %45, 1
%47 = icmp eq i32 %44, %46
br i1 %47, label %48, label %50
48: ; preds = %42, %6
%49 = load i32, i32* %8
store i32 %49, i32* %7
br label %160
50: ; preds = %42
br label %51
51: ; preds = %152, %50
%52 = load i32*, i32** %12
%53 = load i32*, i32** %11
%54 = load i32, i32* %53
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
store i32 %57, i32* %16
%58 = load i32, i32* %14
store i32 %58, i32* %17
%59 = load i32*, i32** %13
%60 = load i32, i32* %16
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
store i32 %63, i32* %8
%64 = load i32, i32* %14
%65 = load i32, i32* %16
%66 = icmp ne i32 %64, %65
br i1 %66, label %67, label %121
67: ; preds = %51
%68 = load i32, i32* %16
store i32 %68, i32* %15
br label %69
69: ; preds = %117, %67
%70 = load i32, i32* %15
%71 = load i32, i32* %14
%72 = icmp slt i32 %70, %71
br i1 %72, label %73, label %120
73: ; preds = %69
%74 = load i32*, i32** %13
%75 = load i32, i32* %15
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 %76
%78 = load i32, i32* %77
store i32 %78, i32* %19
store i32 0, i32* %18
%79 = load i32**, i32*** %9
%80 = load i32, i32* %19
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i32*, i32** %79, i64 %81
%83 = load i32*, i32** %82
store i32* %83, i32** %20
br label %84
84: ; preds = %106, %73
%85 = load i32*, i32** %20
%86 = load i32**, i32*** %9
%87 = load i32, i32* %19
%88 = add nsw i32 %87, 1
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i32*, i32** %86, i64 %89
%91 = load i32*, i32** %90
%92 = icmp ult i32* %85, %91
br i1 %92, label %93, label %109
93: ; preds = %84
%94 = load i32*, i32** %20
%95 = load i32, i32* %94
store i32 %95, i32* %21
%96 = load i32*, i32** %10
%97 = load i32, i32* %21
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %96, i64 %98
%100 = load i32, i32* %99
%101 = icmp sge i32 %100, 0
br i1 %101, label %102, label %105
102: ; preds = %93
%103 = load i32, i32* %18
%104 = add nsw i32 %103, 1
store i32 %104, i32* %18
br label %105
105: ; preds = %102, %93
br label %106
106: ; preds = %105
%107 = load i32*, i32** %20
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %107, i32 1
store i32* %108, i32** %20
br label %84
109: ; preds = %84
%110 = load i32, i32* %18
%111 = load i32, i32* %17
%112 = icmp slt i32 %110, %111
br i1 %112, label %113, label %116
113: ; preds = %109
%114 = load i32, i32* %19
store i32 %114, i32* %8
%115 = load i32, i32* %18
store i32 %115, i32* %17
br label %116
116: ; preds = %113, %109
br label %117
117: ; preds = %116
%118 = load i32, i32* %15
%119 = add nsw i32 %118, 1
store i32 %119, i32* %15
br label %69
120: ; preds = %69
br label %121
121: ; preds = %120, %51
%122 = load i32, i32* %8
%123 = load i32**, i32*** %9
%124 = load i32*, i32** %10
%125 = load i32*, i32** %12
%126 = load i32*, i32** %13
%127 = call i32 @rootls(i32 %122, i32** %123, i32* %124, i32* %125, i32* %126)
store i32 %127, i32* %22
%128 = load i32, i32* %22
%129 = load i32*, i32** %11
%130 = load i32, i32* %129
%131 = icmp slt i32 %128, %130
br i1 %131, label %132, label %141
132: ; preds = %121
%133 = load i32, i32* %23
store i32 %133, i32* %8
%134 = load i32, i32* %8
%135 = load i32**, i32*** %9
%136 = load i32*, i32** %10
%137 = load i32*, i32** %12
%138 = load i32*, i32** %13
%139 = call i32 @rootls(i32 %134, i32** %135, i32* %136, i32* %137, i32* %138)
%140 = load i32*, i32** %11
store i32 %139, i32* %140
br label %141
141: ; preds = %132, %121
%142 = load i32, i32* %22
%143 = load i32*, i32** %11
%144 = load i32, i32* %143
%145 = icmp sle i32 %142, %144
br i1 %145, label %146, label %148
146: ; preds = %141
%147 = load i32, i32* %8
store i32 %147, i32* %7
br label %160
148: ; preds = %141
%149 = load i32, i32* %22
%150 = load i32*, i32** %11
store i32 %149, i32* %150
%151 = load i32, i32* %8
store i32 %151, i32* %23
br label %152
152: ; preds = %148
%153 = load i32*, i32** %11
%154 = load i32, i32* %153
%155 = load i32, i32* %14
%156 = sub nsw i32 %155, 1
%157 = icmp slt i32 %154, %156
br i1 %157, label %51, label %158
158: ; preds = %152
%159 = load i32, i32* %8
store i32 %159, i32* %7
br label %160
160: ; preds = %158, %146, %48
%161 = load i32, i32* %7
ret i32 %161
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @fnroot(i32 %0, i32** %1, i32* %2, i32* nocapture %3, i32* %4, i32* %5) {
%7 = tail call i32 @rootls(i32 %0, i32** %1, i32* %2, i32* %4, i32* %5)
store i32 %7, i32* %3
%8 = add nsw i32 %7, 1
%9 = sext i32 %8 to i64
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %9
%11 = load i32, i32* %10
%12 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %12, label %76, label %13
13: ; preds = %6
%14 = add nsw i32 %11, -1
%15 = icmp eq i32 %7, %14
br i1 %15, label %76, label %16
16: ; preds = %13
%17 = sext i32 %11 to i64
br label %18
18: ; preds = %16, %74
%19 = phi i32 [ %65, %74 ], [ %7, %16 ]
%20 = phi i32 [ %72, %74 ], [ %0, %16 ]
%21 = sext i32 %19 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = icmp slt i32 %23, %11
br i1 %27, label %28, label %63
28: ; preds = %18, %59
%29 = phi i32 [ %62, %59 ], [ %26, %18 ]
%30 = phi i64 [ %57, %59 ], [ %24, %18 ]
%31 = phi i32 [ %56, %59 ], [ %26, %18 ]
%32 = phi i32 [ %60, %59 ], [ %11, %18 ]
%33 = sext i32 %29 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32*, i32** %1, i64 %33
%35 = load i32*, i32** %34
%36 = add nsw i32 %29, 1
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32*, i32** %1, i64 %37
%39 = load i32*, i32** %38
%40 = icmp ult i32* %35, %39
br i1 %40, label %41, label %53
41: ; preds = %28, %41
%42 = phi i32* [ %51, %41 ], [ %35, %28 ]
%43 = phi i32 [ %50, %41 ], [ 0, %28 ]
%44 = load i32, i32* %42
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = xor i32 %47, -1
%49 = lshr i32 %48, 31
%50 = add nuw nsw i32 %49, %43
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 1
%52 = icmp ult i32* %51, %39
br i1 %52, label %41, label %53
53: ; preds = %41, %28
%54 = phi i32 [ 0, %28 ], [ %50, %41 ]
%55 = icmp slt i32 %54, %32
%56 = select i1 %55, i32 %29, i32 %31
%57 = add nsw i64 %30, 1
%58 = icmp eq i64 %57, %17
br i1 %58, label %63, label %59
59: ; preds = %53
%60 = select i1 %55, i32 %54, i32 %32
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %57
%62 = load i32, i32* %61
br label %28
63: ; preds = %53, %18
%64 = phi i32 [ %26, %18 ], [ %56, %53 ]
%65 = tail call i32 @rootls(i32 %64, i32** %1, i32* %2, i32* %4, i32* %5)
%66 = load i32, i32* %3
%67 = icmp slt i32 %65, %66
br i1 %67, label %68, label %70
68: ; preds = %63
%69 = tail call i32 @rootls(i32 %20, i32** %1, i32* %2, i32* %4, i32* %5)
store i32 %69, i32* %3
br label %70
70: ; preds = %68, %63
%71 = phi i32 [ %69, %68 ], [ %66, %63 ]
%72 = phi i32 [ %20, %68 ], [ %64, %63 ]
%73 = icmp sgt i32 %65, %71
br i1 %73, label %74, label %76
74: ; preds = %70
store i32 %65, i32* %3
%75 = icmp slt i32 %65, %14
br i1 %75, label %18, label %76
76: ; preds = %74, %70, %6, %13
%77 = phi i32 [ %0, %13 ], [ %0, %6 ], [ %72, %70 ], [ %72, %74 ]
ret i32 %77
}