#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 */
void *malloc(int);
int /*<<< orphan*/ memmove(char *, char *, int);
int /*<<< orphan*/ memset(int *, int /*<<< orphan*/, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
int /*<<< orphan*/ rev_cpy(char *, char *, int);
int /*<<< orphan*/ strcpy(char *, char *);
int strlen(char *);
char *shortestPalindrome(char *s) {
  int i, j, len = strlen(s);
  char *result = malloc(2 * len + 2);
  strcpy(result, s);
  result[len] = '#';
  rev_cpy(result + 2 * len + 1, s, len);
  int res_len = 2 * len + 1;
  int *next = malloc(res_len * sizeof(int));
  memset(next, 0, res_len * sizeof(int));
  for (i = 1; i < res_len; i++) {
    int j = next[i - 1];
    while (j > 0 && result[i] != result[j]) {
      j = next[j - 1];
    }
    j += result[i] == result[j];
    next[i] = j;
  }
  for (i = 0; i < res_len; i++) {
    printf("%d ", next[i]);
  }
  printf("\n");
  memmove(result, result + len + 1, len + 1);
  int start = len - next[res_len - 1];
  strcpy(result + start, s);
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shortestPalindrome>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
shl    $0x1,%edi
add    $0x2,%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
call   1030 <strcpy@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movb   $0x23,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
cltq
add    %rax,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
call   1090 <rev_cpy@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
xor    %esi,%esi
call   1060 <memset@plt>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    12c7 <shortestPalindrome+0x157>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    %al,-0x39(%rbp)
jle    125b <shortestPalindrome+0xeb>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movslq -0x34(%rbp),%rdx
movsbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
cmp    %ecx,%eax
setne  %al
mov    %al,-0x39(%rbp)
mov    -0x39(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    126b <shortestPalindrome+0xfb>
jmp    1283 <shortestPalindrome+0x113>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    122c <shortestPalindrome+0xbc>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movslq -0x34(%rbp),%rdx
movsbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
cmp    %ecx,%eax
sete   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
add    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    120d <shortestPalindrome+0x9d>
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1301 <shortestPalindrome+0x191>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    0xd14(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1050 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    12ce <shortestPalindrome+0x15e>
lea    0xcfc(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1050 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
add    %rax,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
call   1080 <memmove@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0x24(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
sub    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
movslq -0x38(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
call   1030 <strcpy@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shortestPalindrome>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdi,%rbp
call   1050 <strlen@plt>
mov    %eax,%r13d
lea    0x0(%r13,%r13,1),%r14d
lea    0x2(%r13,%r13,1),%edi
call   1080 <malloc@plt>
mov    %rax,%r12
mov    %rax,%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   1040 <strcpy@plt>
movslq %r13d,%r15
movb   $0x23,(%r12,%r15,1)
movslq %r14d,%rbx
lea    (%r12,%rbx,1),%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %rbp,0x10(%rsp)
mov    %rbp,%rsi
mov    %r15d,%edx
call   10a0 <rev_cpy@plt>
lea    0x1(%r13,%r13,1),%r14d
mov    %rbx,(%rsp)
lea    0x4(,%rbx,4),%ebp
mov    %ebp,%edi
call   1080 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %rax,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1070 <memset@plt>
mov    %r14d,%edi
mov    %r14d,%r14d
cmp    $0x2,%edi
jl     1264 <shortestPalindrome+0xe4>
mov    (%rbx),%eax
mov    $0x1,%ecx
jmp    123a <shortestPalindrome+0xba>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
cltq
xor    %esi,%esi
cmp    (%r12,%rax,1),%dl
sete   %sil
add    %esi,%eax
mov    %eax,(%rbx,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %r14,%rcx
je     1264 <shortestPalindrome+0xe4>
mov    (%r12,%rcx,1),%dl
test   %eax,%eax
jle    1220 <shortestPalindrome+0xa0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %eax,%esi
cmp    (%r12,%rsi,1),%dl
je     1220 <shortestPalindrome+0xa0>
add    $0xffffffff,%eax
mov    (%rbx,%rax,4),%eax
test   %eax,%eax
jg     1250 <shortestPalindrome+0xd0>
jmp    1220 <shortestPalindrome+0xa0>
mov    %r15,0x8(%rsp)
lea    (%r12,%r15,1),%r13
test   %edi,%edi
jle    1297 <shortestPalindrome+0x117>
lea    0xd88(%rip),%rbp
xor    %r15d,%r15d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rbx,%r15,4),%esi
mov    %rbp,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1060 <printf@plt>
add    $0x1,%r15
cmp    %r15,%r14
jne    1280 <shortestPalindrome+0x100>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%r13
mov    0x8(%rsp),%rbp
lea    0x1(%rbp),%edx
mov    %r12,%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1090 <memmove@plt>
mov    (%rsp),%rax
movslq (%rbx,%rax,4),%rax
sub    %rax,%rbp
mov    %r12,%rdi
add    %rbp,%rdi
mov    0x10(%rsp),%rsi
call   1040 <strcpy@plt>
mov    %r12,%rax
add    $0x18,%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 i8* @shortestPalindrome(i8* %0) {
%2 = alloca i8*
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i8* %0, i8** %2
%11 = load i8*, i8** %2
%12 = call i32 @strlen(i8* %11)
store i32 %12, i32* %5
%13 = load i32, i32* %5
%14 = mul nsw i32 2, %13
%15 = add nsw i32 %14, 2
%16 = call i8* @malloc(i32 %15)
store i8* %16, i8** %6
%17 = load i8*, i8** %6
%18 = load i8*, i8** %2
%19 = call i32 @strcpy(i8* %17, i8* %18)
%20 = load i8*, i8** %6
%21 = load i32, i32* %5
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 %22
store i8 35, i8* %23
%24 = load i8*, i8** %6
%25 = load i32, i32* %5
%26 = mul nsw i32 2, %25
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %24, i64 %27
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 1
%30 = load i8*, i8** %2
%31 = load i32, i32* %5
%32 = call i32 @rev_cpy(i8* %29, i8* %30, i32 %31)
%33 = load i32, i32* %5
%34 = mul nsw i32 2, %33
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %7
%36 = load i32, i32* %7
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = mul i64 %37, 4
%39 = trunc i64 %38 to i32
%40 = call i8* @malloc(i32 %39)
%41 = bitcast i8* %40 to i32*
store i32* %41, i32** %8
%42 = load i32*, i32** %8
%43 = load i32, i32* %7
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = mul i64 %44, 4
%46 = trunc i64 %45 to i32
%47 = call i32 @memset(i32* %42, i32 0, i32 %46)
store i32 1, i32* %3
br label %48
48: ; preds = %107, %1
%49 = load i32, i32* %3
%50 = load i32, i32* %7
%51 = icmp slt i32 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %110
52: ; preds = %48
%53 = load i32*, i32** %8
%54 = load i32, i32* %3
%55 = sub nsw i32 %54, 1
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
store i32 %58, i32* %9
br label %59
59: ; preds = %78, %52
%60 = load i32, i32* %9
%61 = icmp sgt i32 %60, 0
br i1 %61, label %62, label %76
62: ; preds = %59
%63 = load i8*, i8** %6
%64 = load i32, i32* %3
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %63, i64 %65
%67 = load i8, i8* %66
%68 = sext i8 %67 to i32
%69 = load i8*, i8** %6
%70 = load i32, i32* %9
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i8, i8* %69, i64 %71
%73 = load i8, i8* %72
%74 = sext i8 %73 to i32
%75 = icmp ne i32 %68, %74
br label %76
76: ; preds = %62, %59
%77 = phi i1 [ false, %59 ], [ %75, %62 ]
br i1 %77, label %78, label %85
78: ; preds = %76
%79 = load i32*, i32** %8
%80 = load i32, i32* %9
%81 = sub nsw i32 %80, 1
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
store i32 %84, i32* %9
br label %59
85: ; preds = %76
%86 = load i8*, i8** %6
%87 = load i32, i32* %3
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i8, i8* %86, i64 %88
%90 = load i8, i8* %89
%91 = sext i8 %90 to i32
%92 = load i8*, i8** %6
%93 = load i32, i32* %9
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds i8, i8* %92, i64 %94
%96 = load i8, i8* %95
%97 = sext i8 %96 to i32
%98 = icmp eq i32 %91, %97
%99 = zext i1 %98 to i32
%100 = load i32, i32* %9
%101 = add nsw i32 %100, %99
store i32 %101, i32* %9
%102 = load i32, i32* %9
%103 = load i32*, i32** %8
%104 = load i32, i32* %3
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %103, i64 %105
store i32 %102, i32* %106
br label %107
107: ; preds = %85
%108 = load i32, i32* %3
%109 = add nsw i32 %108, 1
store i32 %109, i32* %3
br label %48
110: ; preds = %48
store i32 0, i32* %3
br label %111
111: ; preds = %122, %110
%112 = load i32, i32* %3
%113 = load i32, i32* %7
%114 = icmp slt i32 %112, %113
br i1 %114, label %115, label %125
115: ; preds = %111
%116 = load i32*, i32** %8
%117 = load i32, i32* %3
%118 = sext i32 %117 to i64
%119 = getelementptr inbounds i32, i32* %116, i64 %118
%120 = load i32, i32* %119
%121 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %120)
br label %122
122: ; preds = %115
%123 = load i32, i32* %3
%124 = add nsw i32 %123, 1
store i32 %124, i32* %3
br label %111
125: ; preds = %111
%126 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
%127 = load i8*, i8** %6
%128 = load i8*, i8** %6
%129 = load i32, i32* %5
%130 = sext i32 %129 to i64
%131 = getelementptr inbounds i8, i8* %128, i64 %130
%132 = getelementptr inbounds i8, i8* %131, i64 1
%133 = load i32, i32* %5
%134 = add nsw i32 %133, 1
%135 = call i32 @memmove(i8* %127, i8* %132, i32 %134)
%136 = load i32, i32* %5
%137 = load i32*, i32** %8
%138 = load i32, i32* %7
%139 = sub nsw i32 %138, 1
%140 = sext i32 %139 to i64
%141 = getelementptr inbounds i32, i32* %137, i64 %140
%142 = load i32, i32* %141
%143 = sub nsw i32 %136, %142
store i32 %143, i32* %10
%144 = load i8*, i8** %6
%145 = load i32, i32* %10
%146 = sext i32 %145 to i64
%147 = getelementptr inbounds i8, i8* %144, i64 %146
%148 = load i8*, i8** %2
%149 = call i32 @strcpy(i8* %147, i8* %148)
%150 = load i8*, i8** %6
ret i8* %150
}

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