#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 /*<<< orphan*/ fastsort(int *, int /*<<< orphan*/, int);
int fn(int);
int /*<<< orphan*/ free(int *);
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
int kthpermu(int *A, int n, int k) {
  int i, j, t, tmp;
  int *u = (int *)malloc(sizeof(int) * (n + 1));
  if (NULL == u)
    return 0;
  for (i = 0; i <= n; i++) {
    u[i] = 0;
  }
  int *a = (int *)malloc(sizeof(int) * n);
  if (NULL == a)
    return 0;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    a[i] = 0;
  }
  fastsort(A, 0, n - 1);
  k--;
  for (i = n - 1; i >= 0; i--) {
    tmp = k / fn(i);
    k %= fn(i);
    for (j = 0, t = 0; j <= tmp; t++) {
      if (!u[t])
        j++;
    }
    tmp = t - 1;
    u[tmp] = 1;
    a[n - 1 - i] = A[tmp];
  }
  for (i = 0; i < n; i++) {
    printf("%d ", a[i]);
  }
  printf("\n");
  free(u);
  u = NULL;
  free(a);
  a = NULL;
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<kthpermu>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jne    1191 <kthpermu+0x41>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1372 <kthpermu+0x222>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     11c1 <kthpermu+0x71>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1198 <kthpermu+0x48>
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    -0x38(%rbp),%rax
jne    11ec <kthpermu+0x9c>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1372 <kthpermu+0x222>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    121c <kthpermu+0xcc>
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11f3 <kthpermu+0xa3>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
xor    %esi,%esi
call   1070 <fastsort@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jl     1301 <kthpermu+0x1b1>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edi
call   1040 <fn@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edi
call   1040 <fn@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jg     12bd <kthpermu+0x16d>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    12aa <kthpermu+0x15a>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    12af <kthpermu+0x15f>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1283 <kthpermu+0x133>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    123f <kthpermu+0xef>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    133b <kthpermu+0x1eb>
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    0xcda(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1050 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1308 <kthpermu+0x1b8>
lea    0xcc2(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1050 <printf@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<kthpermu>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %edx,%ebp
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,0x8(%rsp)
lea    0x4(,%r15,4),%edi
call   1080 <malloc@plt>
test   %rax,%rax
je     1306 <kthpermu+0x196>
mov    %rax,%rbx
lea    0x0(,%r15,4),%r14d
mov    %r15d,%r13d
test   %r15d,%r15d
js     11c3 <kthpermu+0x53>
lea    0x4(,%r13,4),%rdx
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1070 <memset@plt>
mov    %r14d,%edi
call   1080 <malloc@plt>
test   %rax,%rax
je     1306 <kthpermu+0x196>
mov    %rax,%r14
test   %r15d,%r15d
jle    12d9 <kthpermu+0x169>
lea    0x0(,%r13,4),%rdx
mov    %r14,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1070 <memset@plt>
mov    %r15,0x10(%rsp)
lea    -0x1(%r15),%edx
mov    0x8(%rsp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %rdx,0x20(%rsp)
call   1090 <fastsort@plt>
add    $0xffffffff,%ebp
mov    %r13,0x18(%rsp)
jmp    1259 <kthpermu+0xe9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
shl    $0x20,%rax
movabs $0xffffffff00000000,%rcx
ff ff ff
add    %rcx,%rax
sar    $0x1e,%rax
movl   $0x1,(%rbx,%rax,1)
mov    0x8(%rsp),%rcx
mov    (%rcx,%rax,1),%eax
mov    0x20(%rsp),%rcx
sub    %r15,%rcx
mov    %eax,(%r14,%rcx,4)
cmp    $0x1,%r13
mov    %r15,%r13
jle    12a5 <kthpermu+0x135>
lea    -0x1(%r13),%r15
mov    %r15d,%edi
call   1050 <fn@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    %ebp,%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%r12d
mov    %r15d,%edi
call   1050 <fn@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    %ebp,%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%ebp
xor    %eax,%eax
test   %r12d,%r12d
js     1220 <kthpermu+0xb0>
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
cmpl   $0x1,(%rbx,%rax,4)
adc    $0x0,%ecx
add    $0x1,%rax
cmp    %r12d,%ecx
jle    1290 <kthpermu+0x120>
jmp    1220 <kthpermu+0xb0>
cmpl   $0x0,0x10(%rsp)
mov    0x18(%rsp),%r12
jle    12ec <kthpermu+0x17c>
lea    0xd48(%rip),%r15
xor    %ebp,%ebp
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r14,%rbp,4),%esi
mov    %r15,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1060 <printf@plt>
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r12
jne    12c0 <kthpermu+0x150>
jmp    12ec <kthpermu+0x17c>
add    $0xffffffff,%r15d
mov    0x8(%rsp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r15d,%edx
call   1090 <fastsort@plt>
mov    $0xa,%edi
call   1040 <putchar@plt>
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %r14,%rdi
call   1030 <free@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [4 x i8] c"%d \00"
@.str.1 = [2 x i8] c"\0A\00"
define i32 @kthpermu(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
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32*
%13 = alloca i32*
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%14 = load i32, i32* %6
%15 = add nsw i32 %14, 1
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = mul i64 4, %16
%18 = trunc i64 %17 to i32
%19 = call i64 @malloc(i32 %18)
%20 = inttoptr i64 %19 to i32*
store i32* %20, i32** %12
%21 = load i32*, i32** %12
%22 = icmp eq i32* null, %21
br i1 %22, label %23, label %24
23: ; preds = %3
store i32 0, i32* %4
br label %142
24: ; preds = %3
store i32 0, i32* %8
br label %25
25: ; preds = %34, %24
%26 = load i32, i32* %8
%27 = load i32, i32* %6
%28 = icmp sle i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %37
29: ; preds = %25
%30 = load i32*, i32** %12
%31 = load i32, i32* %8
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
store i32 0, i32* %33
br label %34
34: ; preds = %29
%35 = load i32, i32* %8
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %8
br label %25
37: ; preds = %25
%38 = load i32, i32* %6
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = mul i64 4, %39
%41 = trunc i64 %40 to i32
%42 = call i64 @malloc(i32 %41)
%43 = inttoptr i64 %42 to i32*
store i32* %43, i32** %13
%44 = load i32*, i32** %13
%45 = icmp eq i32* null, %44
br i1 %45, label %46, label %47
46: ; preds = %37
store i32 0, i32* %4
br label %142
47: ; preds = %37
store i32 0, i32* %8
br label %48
48: ; preds = %57, %47
%49 = load i32, i32* %8
%50 = load i32, i32* %6
%51 = icmp slt i32 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %60
52: ; preds = %48
%53 = load i32*, i32** %13
%54 = load i32, i32* %8
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
store i32 0, i32* %56
br label %57
57: ; preds = %52
%58 = load i32, i32* %8
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %8
br label %48
60: ; preds = %48
%61 = load i32*, i32** %5
%62 = load i32, i32* %6
%63 = sub nsw i32 %62, 1
%64 = call i32 @fastsort(i32* %61, i32 0, i32 %63)
%65 = load i32, i32* %7
%66 = add nsw i32 %65, -1
store i32 %66, i32* %7
%67 = load i32, i32* %6
%68 = sub nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %8
br label %69
69: ; preds = %118, %60
%70 = load i32, i32* %8
%71 = icmp sge i32 %70, 0
br i1 %71, label %72, label %121
72: ; preds = %69
%73 = load i32, i32* %7
%74 = load i32, i32* %8
%75 = call i32 @fn(i32 %74)
%76 = sdiv i32 %73, %75
store i32 %76, i32* %11
%77 = load i32, i32* %8
%78 = call i32 @fn(i32 %77)
%79 = load i32, i32* %7
%80 = srem i32 %79, %78
store i32 %80, i32* %7
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %10
br label %81
81: ; preds = %96, %72
%82 = load i32, i32* %9
%83 = load i32, i32* %11
%84 = icmp sle i32 %82, %83
br i1 %84, label %85, label %99
85: ; preds = %81
%86 = load i32*, i32** %12
%87 = load i32, i32* %10
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
%91 = icmp ne i32 %90, 0
br i1 %91, label %95, label %92
92: ; preds = %85
%93 = load i32, i32* %9
%94 = add nsw i32 %93, 1
store i32 %94, i32* %9
br label %95
95: ; preds = %92, %85
br label %96
96: ; preds = %95
%97 = load i32, i32* %10
%98 = add nsw i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %10
br label %81
99: ; preds = %81
%100 = load i32, i32* %10
%101 = sub nsw i32 %100, 1
store i32 %101, i32* %11
%102 = load i32*, i32** %12
%103 = load i32, i32* %11
%104 = sext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %102, i64 %104
store i32 1, i32* %105
%106 = load i32*, i32** %5
%107 = load i32, i32* %11
%108 = sext i32 %107 to i64
%109 = getelementptr inbounds i32, i32* %106, i64 %108
%110 = load i32, i32* %109
%111 = load i32*, i32** %13
%112 = load i32, i32* %6
%113 = sub nsw i32 %112, 1
%114 = load i32, i32* %8
%115 = sub nsw i32 %113, %114
%116 = sext i32 %115 to i64
%117 = getelementptr inbounds i32, i32* %111, i64 %116
store i32 %110, i32* %117
br label %118
118: ; preds = %99
%119 = load i32, i32* %8
%120 = add nsw i32 %119, -1
store i32 %120, i32* %8
br label %69
121: ; preds = %69
store i32 0, i32* %8
br label %122
122: ; preds = %133, %121
%123 = load i32, i32* %8
%124 = load i32, i32* %6
%125 = icmp slt i32 %123, %124
br i1 %125, label %126, label %136
126: ; preds = %122
%127 = load i32*, i32** %13
%128 = load i32, i32* %8
%129 = sext i32 %128 to i64
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %127, i64 %129
%131 = load i32, i32* %130
%132 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %131)
br label %133
133: ; preds = %126
%134 = load i32, i32* %8
%135 = add nsw i32 %134, 1
store i32 %135, i32* %8
br label %122
136: ; preds = %122
%137 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
%138 = load i32*, i32** %12
%139 = call i32 @free(i32* %138)
store i32* null, i32** %12
%140 = load i32*, i32** %13
%141 = call i32 @free(i32* %140)
store i32* null, i32** %13
store i32 0, i32* %4
br label %142
142: ; preds = %136, %46, %23
%143 = load i32, i32* %4
ret i32 %143
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [4 x i8] c"%d \00"
define i32 @kthpermu(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = shl i32 %1, 2
%5 = add i32 %4, 4
%6 = tail call i64 @malloc(i32 %5)
%7 = inttoptr i64 %6 to i32*
%8 = inttoptr i64 %6 to i8*
%9 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %9, label %79, label %10
10: ; preds = %3
%11 = icmp slt i32 %1, 0
br i1 %11, label %16, label %12
12: ; preds = %10
%13 = zext i32 %1 to i64
%14 = shl nuw nsw i64 %13, 2
%15 = add nuw nsw i64 %14, 4
br label %16
16: ; preds = %12, %10
%17 = tail call i64 @malloc(i32 %4)
%18 = inttoptr i64 %17 to i32*
%19 = inttoptr i64 %17 to i8*
%20 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %20, label %79, label %21
21: ; preds = %16
%22 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %22, label %26, label %23
23: ; preds = %21
%24 = add nsw i32 %1, -1
%25 = tail call i32 @fastsort(i32* %0, i32 0, i32 %24)
br label %75
26: ; preds = %21
%27 = zext i32 %1 to i64
%28 = shl nuw nsw i64 %27, 2
%29 = add nsw i32 %1, -1
%30 = tail call i32 @fastsort(i32* %0, i32 0, i32 %29)
%31 = add nsw i32 %2, -1
%32 = zext i32 %1 to i64
%33 = zext i32 %29 to i64
br label %37
34: ; preds = %57
br i1 %22, label %35, label %75
35: ; preds = %34
%36 = zext i32 %1 to i64
br label %68
37: ; preds = %26, %57
%38 = phi i64 [ %32, %26 ], [ %40, %57 ]
%39 = phi i32 [ %31, %26 ], [ %45, %57 ]
%40 = add nsw i64 %38, -1
%41 = trunc i64 %40 to i32
%42 = tail call i32 @fn(i32 %41)
%43 = sdiv i32 %39, %42
%44 = tail call i32 @fn(i32 %41)
%45 = srem i32 %39, %44
%46 = icmp slt i32 %43, 0
br i1 %46, label %57, label %47
47: ; preds = %37, %47
%48 = phi i64 [ %55, %47 ], [ 0, %37 ]
%49 = phi i32 [ %54, %47 ], [ 0, %37 ]
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %48
%51 = load i32, i32* %50
%52 = icmp eq i32 %51, 0
%53 = zext i1 %52 to i32
%54 = add nuw nsw i32 %49, %53
%55 = add nuw i64 %48, 1
%56 = icmp sgt i32 %54, %43
br i1 %56, label %57, label %47
57: ; preds = %47, %37
%58 = phi i64 [ 0, %37 ], [ %55, %47 ]
%59 = shl i64 %58, 32
%60 = add i64 %59, -4294967296
%61 = ashr exact i64 %60, 32
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %61
store i32 1, i32* %62
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %61
%64 = load i32, i32* %63
%65 = sub nuw nsw i64 %33, %40
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %65
store i32 %64, i32* %66
%67 = icmp sgt i64 %38, 1
br i1 %67, label %37, label %34
68: ; preds = %35, %68
%69 = phi i64 [ 0, %35 ], [ %73, %68 ]
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %71)
%73 = add nuw nsw i64 %69, 1
%74 = icmp eq i64 %73, %36
br i1 %74, label %75, label %68
75: ; preds = %68, %23, %34
%76 = tail call i32 @putchar(i32 10)
%77 = tail call i32 @free(i32* %7)
%78 = tail call i32 @free(i32* %18)
br label %79
79: ; preds = %75, %16, %3
ret i32 0
}