#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*/ insert_sort(int *, int);
int median3(int *, int, int);
int /*<<< orphan*/ swap(int *, int *);
void q_select(int a[], int k, int left, int right) {
  int i, j;
  int Pivot;
  if (left + (3) <= right) {
    Pivot = median3(a, left, right);
    i = left;
    j = right - 1;
    for (;;) {
      while (a[++i] < Pivot) {
      }
      while (a[--j] > Pivot) {
      }
      if (i < j)
        swap(&a[i], &a[j]);
      else
        break;
    }
    swap(&a[i], &a[right - 1]);
    if (k <= i)
      q_select(a, k, left, i - 1);
    else if (k > i + 1)
      q_select(a, k, i + 1, right);
  } else
    insert_sort(a + left, right - left + 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<q_select>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x3,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     128c <q_select+0x14c>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
call   1030 <median3@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    118a <q_select+0x4a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11ab <q_select+0x6b>
jmp    118a <q_select+0x4a>
jmp    11b0 <q_select+0x70>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jle    11d1 <q_select+0x91>
jmp    11b0 <q_select+0x70>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1205 <q_select+0xc5>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1060 <swap@plt>
jmp    120a <q_select+0xca>
jmp    120f <q_select+0xcf>
jmp    1185 <q_select+0x45>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1060 <swap@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     125c <q_select+0x11c>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
call   1040 <q_select@plt>
jmp    1287 <q_select+0x147>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    1282 <q_select+0x142>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x14(%rbp),%ecx
call   1040 <q_select@plt>
jmp    1287 <q_select+0x147>
jmp    12a9 <q_select+0x169>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
sub    -0x10(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
call   1050 <insert_sort@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<q_select>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %ecx,%r14d
mov    %esi,0x8(%rsp)
mov    %rdi,%rbx
mov    %rdx,0x10(%rsp)
lea    0x3(%rdx),%eax
mov    %eax,0xc(%rsp)
mov    %r14d,%ebp
jmp    1177 <q_select+0x47>
nopl   0x0(%rax)
lea    -0x1(%r15),%ebp
movslq %r12d,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rsi
call   1050 <swap@plt>
cmp    0x8(%rsp),%r15d
jl     11f0 <q_select+0xc0>
mov    %ebp,%r14d
cmp    %ebp,0xc(%rsp)
jg     1211 <q_select+0xe1>
mov    %rbx,%rdi
mov    0x10(%rsp),%r15
mov    %r15d,%esi
mov    %r14d,%edx
call   1030 <median3@plt>
mov    %eax,%ebp
lea    -0x1(%r14),%r12d
mov    %r12d,%r13d
movslq %r15d,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rdi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdi,%rax
add    $0x4,%rdi
add    $0x1,%r15d
cmp    %ebp,0x4(%rax)
jl     11b0 <q_select+0x80>
movslq %r13d,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rsi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rsi,%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
add    $0xffffffff,%r13d
cmp    %ebp,-0x4(%rax)
jg     11d0 <q_select+0xa0>
cmp    %r13d,%r15d
jge    1160 <q_select+0x30>
call   1050 <swap@plt>
jmp    11a0 <q_select+0x70>
add    $0x1,%r15d
mov    %r15d,%edx
cmp    0x8(%rsp),%r15d
jl     1148 <q_select+0x18>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    0x10(%rsp),%rcx
movslq %ecx,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rdi
sub    %ecx,%r14d
add    $0x1,%r14d
mov    %r14d,%esi
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1040 <insert_sort@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @q_select(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%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** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%12 = load i32, i32* %7
%13 = add nsw i32 %12, 3
%14 = load i32, i32* %8
%15 = icmp sle i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %95
16: ; preds = %4
%17 = load i32*, i32** %5
%18 = load i32, i32* %7
%19 = load i32, i32* %8
%20 = call i32 @median3(i32* %17, i32 %18, i32 %19)
store i32 %20, i32* %11
%21 = load i32, i32* %7
store i32 %21, i32* %9
%22 = load i32, i32* %8
%23 = sub nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %10
br label %24
24: ; preds = %61, %16
br label %25
25: ; preds = %34, %24
%26 = load i32*, i32** %5
%27 = load i32, i32* %9
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %9
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = load i32, i32* %11
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %35
34: ; preds = %25
br label %25
35: ; preds = %25
br label %36
36: ; preds = %45, %35
%37 = load i32*, i32** %5
%38 = load i32, i32* %10
%39 = add nsw i32 %38, -1
store i32 %39, i32* %10
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = load i32, i32* %11
%44 = icmp sgt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %46
45: ; preds = %36
br label %36
46: ; preds = %36
%47 = load i32, i32* %9
%48 = load i32, i32* %10
%49 = icmp slt i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %60
50: ; preds = %46
%51 = load i32*, i32** %5
%52 = load i32, i32* %9
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32*, i32** %5
%56 = load i32, i32* %10
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
%59 = call i32 @swap(i32* %54, i32* %58)
br label %61
60: ; preds = %46
br label %62
61: ; preds = %50
br label %24
62: ; preds = %60
%63 = load i32*, i32** %5
%64 = load i32, i32* %9
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
%67 = load i32*, i32** %5
%68 = load i32, i32* %8
%69 = sub nsw i32 %68, 1
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %70
%72 = call i32 @swap(i32* %66, i32* %71)
%73 = load i32, i32* %6
%74 = load i32, i32* %9
%75 = icmp sle i32 %73, %74
br i1 %75, label %76, label %82
76: ; preds = %62
%77 = load i32*, i32** %5
%78 = load i32, i32* %6
%79 = load i32, i32* %7
%80 = load i32, i32* %9
%81 = sub nsw i32 %80, 1
br label %94
82: ; preds = %62
%83 = load i32, i32* %6
%84 = load i32, i32* %9
%85 = add nsw i32 %84, 1
%86 = icmp sgt i32 %83, %85
br i1 %86, label %87, label %93
87: ; preds = %82
%88 = load i32*, i32** %5
%89 = load i32, i32* %6
%90 = load i32, i32* %9
%91 = add nsw i32 %90, 1
%92 = load i32, i32* %8
br label %93
93: ; preds = %87, %82
br label %94
94: ; preds = %93, %76
br label %105
95: ; preds = %4
%96 = load i32*, i32** %5
%97 = load i32, i32* %7
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %96, i64 %98
%100 = load i32, i32* %8
%101 = load i32, i32* %7
%102 = sub nsw i32 %100, %101
%103 = add nsw i32 %102, 1
%104 = call i32 @insert_sort(i32* %99, i32 %103)
br label %105
105: ; preds = %95, %94
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @q_select(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
br label %5
5: ; preds = %48, %4
%6 = phi i32 [ %50, %48 ], [ %2, %4 ]
%7 = phi i32 [ %10, %48 ], [ %3, %4 ]
%8 = add nsw i32 %6, 3
br label %9
9: ; preds = %5, %41
%10 = phi i32 [ %43, %41 ], [ %7, %5 ]
%11 = icmp sgt i32 %8, %10
br i1 %11, label %52, label %12
12: ; preds = %9
%13 = tail call i32 @median3(i32* %0, i32 %6, i32 %10)
%14 = add nsw i32 %10, -1
br label %15
15: ; preds = %38, %12
%16 = phi i32 [ %14, %12 ], [ %36, %38 ]
%17 = phi i32 [ %6, %12 ], [ %27, %38 ]
%18 = sext i32 %17 to i64
br label %19
19: ; preds = %19, %15
%20 = phi i64 [ %21, %19 ], [ %18, %15 ]
%21 = add nsw i64 %20, 1
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = icmp slt i32 %23, %13
br i1 %24, label %19, label %25
25: ; preds = %19
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%27 = trunc i64 %21 to i32
%28 = sext i32 %16 to i64
br label %29
29: ; preds = %25, %29
%30 = phi i64 [ %28, %25 ], [ %31, %29 ]
%31 = add i64 %30, -1
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = icmp sgt i32 %33, %13
br i1 %34, label %29, label %35
35: ; preds = %29
%36 = trunc i64 %31 to i32
%37 = icmp slt i32 %27, %36
br i1 %37, label %38, label %41
38: ; preds = %35
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
%40 = tail call i32 @swap(i32* %26, i32* %39)
br label %15
41: ; preds = %35
%42 = trunc i64 %21 to i32
%43 = trunc i64 %20 to i32
%44 = sext i32 %14 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %44
%46 = tail call i32 @swap(i32* %26, i32* %45)
%47 = icmp slt i32 %42, %1
br i1 %47, label %48, label %9
48: ; preds = %41
%49 = trunc i64 %20 to i32
%50 = add nsw i32 %49, 2
%51 = icmp slt i32 %50, %1
br i1 %51, label %5, label %58
52: ; preds = %9
%53 = sext i32 %6 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %53
%55 = sub i32 1, %6
%56 = add i32 %55, %10
%57 = tail call i32 @insert_sort(i32* %54, i32 %56)
br label %58
58: ; preds = %48, %52
ret void
}