#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 INT_MAX;
int is_tree_valid(unsigned int *predecessor, unsigned int *terminal,
                  unsigned int *source, const unsigned int n_nodes,
                  const unsigned int n_term) {
  int next;
  int current;
  for (unsigned int i = 0; i < n_term; i++) {
    current = terminal[i];
    next = predecessor[current];
    while (INT_MAX > next) {
      current = next;
      next = predecessor[current];
      if (current == next)
        return -1;
    }
    source[i] = current;
  }
  unsigned int sum = 0;
  for (unsigned int i = 1; i < n_term; i++) {
    sum += (source[0] != source[i]);
  }
  return (0 == sum);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<is_tree_valid>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %ecx,-0x24(%rbp)
mov    %r8d,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jae    11a3 <is_tree_valid+0xa3>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    0x2e9c(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jle    1188 <is_tree_valid+0x88>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jne    1183 <is_tree_valid+0x83>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11f9 <is_tree_valid+0xf9>
jmp    1145 <is_tree_valid+0x45>
mov    -0x30(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    111e <is_tree_valid+0x1e>
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
movl   $0x1,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jae    11e9 <is_tree_valid+0xe9>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    -0x3c(%rbp),%edx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
add    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11b1 <is_tree_valid+0xb1>
xor    %eax,%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
sete   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<is_tree_valid>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    $0x1,%eax
test   %r8d,%r8d
je     1156 <is_tree_valid+0x56>
mov    %r8d,%r11d
xor    %r10d,%r10d
mov    0x2ecd(%rip),%r9
jmp    112d <is_tree_valid+0x2d>
nopl   (%rax)
mov    %ecx,(%rdx,%r10,4)
add    $0x1,%r10
cmp    %r11,%r10
je     115b <is_tree_valid+0x5b>
movslq (%rsi,%r10,4),%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%ebp
mov    (%r9),%r14d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %ebp,%r14d
jle    1120 <is_tree_valid+0x20>
mov    %ebp,%ecx
movslq %ebp,%rbx
mov    (%rdi,%rbx,4),%ebp
cmp    %ebp,%ebx
jne    1140 <is_tree_valid+0x40>
mov    $0xffffffff,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret
cmp    $0x2,%r8d
jb     1156 <is_tree_valid+0x56>
mov    (%rdx),%r10d
lea    -0x1(%r11),%r8
cmp    $0x8,%r8
jae    117a <is_tree_valid+0x7a>
xor    %edi,%edi
mov    $0x1,%esi
jmp    1270 <is_tree_valid+0x170>
mov    %r8,%rsi
and    $0xfffffffffffffff8,%rsi
movd   %r10d,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x8(%rsi),%rax
mov    %rax,%r9
shr    $0x3,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     1213 <is_tree_valid+0x113>
mov    %r9,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
pxor   %xmm4,%xmm4
mov    $0x1,%edi
movdqa 0xe49(%rip),%xmm3
pxor   %xmm5,%xmm5
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%rdx,%rdi,4),%xmm6
movdqu 0x10(%rdx,%rdi,4),%xmm7
movdqu 0x20(%rdx,%rdi,4),%xmm1
movdqu 0x30(%rdx,%rdi,4),%xmm2
pcmpeqd %xmm0,%xmm6
paddd  %xmm4,%xmm6
pcmpeqd %xmm0,%xmm7
paddd  %xmm5,%xmm7
pcmpeqd %xmm0,%xmm1
pcmpeqd %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm3,%xmm1
paddd  %xmm6,%xmm1
paddd  %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm7,%xmm2
add    $0x10,%rdi
movdqa %xmm1,%xmm4
movdqa %xmm2,%xmm5
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    11c0 <is_tree_valid+0xc0>
jmp    1220 <is_tree_valid+0x120>
pxor   %xmm1,%xmm1
mov    $0x1,%edi
pxor   %xmm2,%xmm2
test   $0x1,%r9b
je     124d <is_tree_valid+0x14d>
movdqu (%rdx,%rdi,4),%xmm3
movdqu 0x10(%rdx,%rdi,4),%xmm4
pcmpeqd %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm3,%xmm1
pcmpeqd %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm4,%xmm2
pcmpeqd %xmm0,%xmm0
psubd  %xmm0,%xmm1
psubd  %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%edi
cmp    %rsi,%r8
je     1284 <is_tree_valid+0x184>
or     $0x1,%rsi
xor    %eax,%eax
cmp    (%rdx,%rsi,4),%r10d
setne  %al
add    %eax,%edi
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%r11
jne    1270 <is_tree_valid+0x170>
xor    %eax,%eax
test   %edi,%edi
sete   %al
jmp    1156 <is_tree_valid+0x56>

LLVM IR (-O0):
@INT_MAX = global i32 0
define i32 @is_tree_valid(i32* %0, i32* %1, i32* %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca i32
%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
store i32* %0, i32** %7
store i32* %1, i32** %8
store i32* %2, i32** %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 0, i32* %14
br label %17
17: ; preds = %54, %5
%18 = load i32, i32* %14
%19 = load i32, i32* %11
%20 = icmp ult i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %57
21: ; preds = %17
%22 = load i32*, i32** %8
%23 = load i32, i32* %14
%24 = zext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
store i32 %26, i32* %13
%27 = load i32*, i32** %7
%28 = load i32, i32* %13
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
store i32 %31, i32* %12
br label %32
32: ; preds = %47, %21
%33 = load i32, i32* @INT_MAX
%34 = load i32, i32* %12
%35 = icmp sgt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %48
36: ; preds = %32
%37 = load i32, i32* %12
store i32 %37, i32* %13
%38 = load i32*, i32** %7
%39 = load i32, i32* %13
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
store i32 %42, i32* %12
%43 = load i32, i32* %13
%44 = load i32, i32* %12
%45 = icmp eq i32 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %47
46: ; preds = %36
store i32 -1, i32* %6
br label %82
47: ; preds = %36
br label %32
48: ; preds = %32
%49 = load i32, i32* %13
%50 = load i32*, i32** %9
%51 = load i32, i32* %14
%52 = zext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %52
store i32 %49, i32* %53
br label %54
54: ; preds = %48
%55 = load i32, i32* %14
%56 = add i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %14
br label %17
57: ; preds = %17
store i32 0, i32* %15
store i32 1, i32* %16
br label %58
58: ; preds = %75, %57
%59 = load i32, i32* %16
%60 = load i32, i32* %11
%61 = icmp ult i32 %59, %60
br i1 %61, label %62, label %78
62: ; preds = %58
%63 = load i32*, i32** %9
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 0
%65 = load i32, i32* %64
%66 = load i32*, i32** %9
%67 = load i32, i32* %16
%68 = zext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = icmp ne i32 %65, %70
%72 = zext i1 %71 to i32
%73 = load i32, i32* %15
%74 = add i32 %73, %72
store i32 %74, i32* %15
br label %75
75: ; preds = %62
%76 = load i32, i32* %16
%77 = add i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %16
br label %58
78: ; preds = %58
%79 = load i32, i32* %15
%80 = icmp eq i32 0, %79
%81 = zext i1 %80 to i32
store i32 %81, i32* %6
br label %82
82: ; preds = %78, %46
%83 = load i32, i32* %6
ret i32 %83
}

LLVM IR (-O2):
@INT_MAX = global i32 0
define i32 @is_tree_valid(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = icmp eq i32 %4, 0
br i1 %6, label %131, label %7
7: ; preds = %5
%8 = zext i32 %4 to i64
br label %95
9: ; preds = %112
%10 = icmp ugt i32 %4, 1
br i1 %10, label %11, label %131
11: ; preds = %9
%12 = load i32, i32* %2
%13 = zext i32 %4 to i64
%14 = add nsw i64 %8, -1
%15 = icmp ult i64 %14, 8
br i1 %15, label %92, label %16
16: ; preds = %11
%17 = and i64 %14, -8
%18 = or i64 %17, 1
%19 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %12, i64 0
%20 = shufflevector <4 x i32> %19, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%21 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %12, i64 0
%22 = shufflevector <4 x i32> %21, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%23 = add nsw i64 %17, -8
%24 = lshr exact i64 %23, 3
%25 = add nuw nsw i64 %24, 1
%26 = and i64 %25, 1
%27 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %27, label %66, label %28
28: ; preds = %16
%29 = and i64 %25, 4611686018427387902
br label %30
30: ; preds = %30, %28
%31 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %61, %30 ]
%32 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %28 ], [ %59, %30 ]
%33 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %28 ], [ %60, %30 ]
%34 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %62, %30 ]
%35 = or i64 %31, 1
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %35
%37 = bitcast i32* %36 to <4 x i32>*
%38 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %37
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 4
%40 = bitcast i32* %39 to <4 x i32>*
%41 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %40
%42 = icmp ne <4 x i32> %20, %38
%43 = icmp ne <4 x i32> %22, %41
%44 = zext <4 x i1> %42 to <4 x i32>
%45 = zext <4 x i1> %43 to <4 x i32>
%46 = add <4 x i32> %32, %44
%47 = add <4 x i32> %33, %45
%48 = or i64 %31, 9
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %48
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
%51 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %50
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 4
%53 = bitcast i32* %52 to <4 x i32>*
%54 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %53
%55 = icmp ne <4 x i32> %20, %51
%56 = icmp ne <4 x i32> %22, %54
%57 = zext <4 x i1> %55 to <4 x i32>
%58 = zext <4 x i1> %56 to <4 x i32>
%59 = add <4 x i32> %46, %57
%60 = add <4 x i32> %47, %58
%61 = add nuw i64 %31, 16
%62 = add i64 %34, 2
%63 = icmp eq i64 %62, %29
br i1 %63, label %64, label %30
64: ; preds = %30
%65 = or i64 %61, 1
br label %66
66: ; preds = %64, %16
%67 = phi <4 x i32> [ undef, %16 ], [ %59, %64 ]
%68 = phi <4 x i32> [ undef, %16 ], [ %60, %64 ]
%69 = phi i64 [ 1, %16 ], [ %65, %64 ]
%70 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %16 ], [ %59, %64 ]
%71 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %16 ], [ %60, %64 ]
%72 = icmp eq i64 %26, 0
br i1 %72, label %86, label %73
73: ; preds = %66
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %69
%75 = bitcast i32* %74 to <4 x i32>*
%76 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %75
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 4
%78 = bitcast i32* %77 to <4 x i32>*
%79 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %78
%80 = icmp ne <4 x i32> %20, %76
%81 = icmp ne <4 x i32> %22, %79
%82 = zext <4 x i1> %80 to <4 x i32>
%83 = zext <4 x i1> %81 to <4 x i32>
%84 = add <4 x i32> %70, %82
%85 = add <4 x i32> %71, %83
br label %86
86: ; preds = %66, %73
%87 = phi <4 x i32> [ %67, %66 ], [ %84, %73 ]
%88 = phi <4 x i32> [ %68, %66 ], [ %85, %73 ]
%89 = add <4 x i32> %88, %87
%90 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %89)
%91 = icmp eq i64 %14, %17
br i1 %91, label %117, label %92
92: ; preds = %11, %86
%93 = phi i64 [ 1, %11 ], [ %18, %86 ]
%94 = phi i32 [ 0, %11 ], [ %90, %86 ]
br label %121
95: ; preds = %7, %112
%96 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %115, %112 ]
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %96
%98 = load i32, i32* %97
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %99
%101 = load i32, i32* %100
%102 = load i32, i32* @INT_MAX
%103 = icmp sgt i32 %102, %101
br i1 %103, label %106, label %112
104: ; preds = %106
%105 = icmp sgt i32 %102, %110
br i1 %105, label %106, label %112
106: ; preds = %95, %104
%107 = phi i32 [ %110, %104 ], [ %101, %95 ]
%108 = sext i32 %107 to i64
%109 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %108
%110 = load i32, i32* %109
%111 = icmp eq i32 %107, %110
br i1 %111, label %131, label %104
112: ; preds = %104, %95
%113 = phi i32 [ %98, %95 ], [ %107, %104 ]
%114 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %96
store i32 %113, i32* %114
%115 = add nuw nsw i64 %96, 1
%116 = icmp eq i64 %115, %8
br i1 %116, label %9, label %95
117: ; preds = %121, %86
%118 = phi i32 [ %90, %86 ], [ %128, %121 ]
%119 = icmp eq i32 %118, 0
%120 = zext i1 %119 to i32
br label %131
121: ; preds = %92, %121
%122 = phi i64 [ %129, %121 ], [ %93, %92 ]
%123 = phi i32 [ %128, %121 ], [ %94, %92 ]
%124 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %122
%125 = load i32, i32* %124
%126 = icmp ne i32 %12, %125
%127 = zext i1 %126 to i32
%128 = add i32 %123, %127
%129 = add nuw nsw i64 %122, 1
%130 = icmp eq i64 %129, %13
br i1 %130, label %117, label %121
131: ; preds = %106, %5, %9, %117
%132 = phi i32 [ 1, %9 ], [ %120, %117 ], [ 1, %5 ], [ -1, %106 ]
ret i32 %132
}