#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*/ free(int *);
scalar_t__ malloc(int);
int min(int, int, int);
int nthUglyNumber(int n) {
  if (n < 0)
    return 0;
  int *ugly = (int *)malloc(sizeof(int) * (n + 1));
  ugly[1] = 1;
  int i, ans;
  int x[3] = {1, 1, 1};
  int n2 = 2, n3 = 3, n5 = 5;
  for (i = 2; i <= n; i++) {
    ugly[i] = min(n2, n3, n5);
    if (ugly[i] == n2)
      n2 = ugly[++x[0]] * 2;
    if (ugly[i] == n3)
      n3 = ugly[++x[1]] * 3;
    if (ugly[i] == n5)
      n5 = ugly[++x[2]] * 5;
  }
  ans = ugly[n];
  free(ugly);
  return ans;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<nthUglyNumber>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jge    1151 <nthUglyNumber+0x21>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    127d <nthUglyNumber+0x14d>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x1,0x4(%rax)
mov    0xe86(%rip),%rax
mov    %rax,-0x24(%rbp)
mov    0xe84(%rip),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x2,-0x28(%rbp)
movl   $0x3,-0x2c(%rbp)
movl   $0x5,-0x30(%rbp)
movl   $0x2,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     1260 <nthUglyNumber+0x130>
mov    -0x28(%rbp),%edi
mov    -0x2c(%rbp),%esi
mov    -0x30(%rbp),%edx
call   1040 <min@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jne    11f7 <nthUglyNumber+0xc7>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jne    1222 <nthUglyNumber+0xf2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
imul   $0x3,(%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jne    124d <nthUglyNumber+0x11d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
imul   $0x5,(%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1252 <nthUglyNumber+0x122>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11a3 <nthUglyNumber+0x73>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<nthUglyNumber>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
test   %edi,%edi
js     1177 <nthUglyNumber+0x47>
mov    %edi,%ebx
lea    0x4(,%rbx,4),%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
movl   $0x1,0x4(%rax)
mov    %rbx,0x8(%rsp)
cmp    $0x2,%ebx
jae    118a <nthUglyNumber+0x5a>
movslq 0x8(%rsp),%rax
mov    (%r15,%rax,4),%ebx
mov    %r15,%rdi
call   1030 <free@plt>
jmp    1179 <nthUglyNumber+0x49>
xor    %ebx,%ebx
mov    %ebx,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    0x8(%rsp),%rax
add    $0x1,%eax
mov    %rax,0x10(%rsp)
movl   $0x1,0x4(%rsp)
mov    $0x2,%ebp
mov    $0x3,%r12d
mov    $0x5,%ebx
mov    $0x2,%r13d
movl   $0x1,(%rsp)
mov    $0x1,%r14d
jmp    11db <nthUglyNumber+0xab>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r13
cmp    %r13,0x10(%rsp)
je     1164 <nthUglyNumber+0x34>
mov    %ebp,%edi
mov    %r12d,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1040 <min@plt>
mov    %eax,(%r15,%r13,4)
cmp    %ebp,%eax
je     1200 <nthUglyNumber+0xd0>
cmp    %r12d,%eax
je     121a <nthUglyNumber+0xea>
cmp    %ebx,%eax
jne    11d0 <nthUglyNumber+0xa0>
jmp    1233 <nthUglyNumber+0x103>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x4(%rsp),%edx
movslq %edx,%rcx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,0x4(%rsp)
mov    0x4(%r15,%rcx,4),%ebp
add    %ebp,%ebp
cmp    %r12d,%eax
jne    11f4 <nthUglyNumber+0xc4>
mov    (%rsp),%edx
movslq %edx,%rcx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rsp)
mov    0x4(%r15,%rcx,4),%ecx
lea    (%rcx,%rcx,2),%r12d
cmp    %ebx,%eax
jne    11d0 <nthUglyNumber+0xa0>
movslq %r14d,%rax
add    $0x1,%r14d
mov    0x4(%r15,%rax,4),%eax
lea    (%rax,%rax,4),%ebx
jmp    11d0 <nthUglyNumber+0xa0>

LLVM IR (-O0):
@__const.nthUglyNumber.x = [3 x i32] [i32 1, i32 1, i32 1]
define i32 @nthUglyNumber(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca [3 x i32]
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%11 = load i32, i32* %3
%12 = icmp slt i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %14
13: ; preds = %1
store i32 0, i32* %2
br label %101
14: ; preds = %1
%15 = load i32, i32* %3
%16 = add nsw i32 %15, 1
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = mul i64 4, %17
%19 = trunc i64 %18 to i32
%20 = call i64 @malloc(i32 %19)
%21 = inttoptr i64 %20 to i32*
store i32* %21, i32** %4
%22 = load i32*, i32** %4
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 1
store i32 1, i32* %23
%24 = bitcast [3 x i32]* %7 to i8*
store i32 2, i32* %8
store i32 3, i32* %9
store i32 5, i32* %10
store i32 2, i32* %5
br label %25
25: ; preds = %89, %14
%26 = load i32, i32* %5
%27 = load i32, i32* %3
%28 = icmp sle i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %92
29: ; preds = %25
%30 = load i32, i32* %8
%31 = load i32, i32* %9
%32 = load i32, i32* %10
%33 = call i32 @min(i32 %30, i32 %31, i32 %32)
%34 = load i32*, i32** %4
%35 = load i32, i32* %5
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
store i32 %33, i32* %37
%38 = load i32*, i32** %4
%39 = load i32, i32* %5
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = load i32, i32* %8
%44 = icmp eq i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %54
45: ; preds = %29
%46 = load i32*, i32** %4
%47 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %7, i64 0, i64 0
%48 = load i32, i32* %47
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %47
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = mul nsw i32 %52, 2
store i32 %53, i32* %8
br label %54
54: ; preds = %45, %29
%55 = load i32*, i32** %4
%56 = load i32, i32* %5
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = load i32, i32* %9
%61 = icmp eq i32 %59, %60
br i1 %61, label %62, label %71
62: ; preds = %54
%63 = load i32*, i32** %4
%64 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %7, i64 0, i64 1
%65 = load i32, i32* %64
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %64
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
%70 = mul nsw i32 %69, 3
store i32 %70, i32* %9
br label %71
71: ; preds = %62, %54
%72 = load i32*, i32** %4
%73 = load i32, i32* %5
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = load i32, i32* %10
%78 = icmp eq i32 %76, %77
br i1 %78, label %79, label %88
79: ; preds = %71
%80 = load i32*, i32** %4
%81 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %7, i64 0, i64 2
%82 = load i32, i32* %81
%83 = add nsw i32 %82, 1
store i32 %83, i32* %81
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %84
%86 = load i32, i32* %85
%87 = mul nsw i32 %86, 5
store i32 %87, i32* %10
br label %88
88: ; preds = %79, %71
br label %89
89: ; preds = %88
%90 = load i32, i32* %5
%91 = add nsw i32 %90, 1
store i32 %91, i32* %5
br label %25
92: ; preds = %25
%93 = load i32*, i32** %4
%94 = load i32, i32* %3
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %95
%97 = load i32, i32* %96
store i32 %97, i32* %6
%98 = load i32*, i32** %4
%99 = call i32 @free(i32* %98)
%100 = load i32, i32* %6
store i32 %100, i32* %2
br label %101
101: ; preds = %92, %13
%102 = load i32, i32* %2
ret i32 %102
}

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