#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 */
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ memset(int *, int, int);
int getMinStep(int n) {
  int *arr = (int *)malloc(sizeof(int) * n);
  memset(arr, -1, (sizeof(int) * n));
  int i = 1;
  arr[i] = 0;
  for (i = 2; i <= n; i++) {
    arr[i] = 1 + arr[i - 1];
    if (i % 2 == 0) {
      arr[i] = (arr[i] < 1 + arr[i / 2] ? arr[i] : 1 + arr[i / 2]);
    }
    if (i % 3 == 0) {
      arr[i] = (arr[i] < 1 + arr[i / 3] ? arr[i] : 1 + arr[i / 3]);
    }
  }
  return arr[n];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<getMinStep>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
mov    $0xffffffff,%esi
call   1030 <memset@plt>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x2,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     12ca <getMinStep+0x1aa>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    122a <getMinStep+0x10a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%esi
cltd
idiv   %esi
mov    %eax,%edx
mov    -0x18(%rbp),%eax
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11f7 <getMinStep+0xd7>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    121c <getMinStep+0xfc>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    12b7 <getMinStep+0x197>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x3,%esi
cltd
idiv   %esi
mov    %eax,%edx
mov    -0x2c(%rbp),%eax
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1284 <getMinStep+0x164>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    12a9 <getMinStep+0x189>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    12bc <getMinStep+0x19c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1173 <getMinStep+0x53>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<getMinStep>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edi,%r14d
lea    0x0(,%r14,4),%ebp
mov    %ebp,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %rax,%rdi
mov    $0xffffffff,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1030 <memset@plt>
movl   $0x0,0x4(%rbx)
cmp    $0x2,%r14d
jge    1160 <getMinStep+0x40>
movslq %r14d,%rax
mov    (%rbx,%rax,4),%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret
lea    0x1(%r14),%r9d
mov    $0x2,%edx
xor    %edi,%edi
mov    $0xaaaaaaab,%r8d
jmp    118b <getMinStep+0x6b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rdx
mov    %esi,%edi
cmp    %rdx,%r9
je     1155 <getMinStep+0x35>
mov    %edx,%esi
imul   %r8,%rsi
shr    $0x21,%rsi
lea    (%rsi,%rsi,2),%ebp
neg    %ebp
lea    0x1(%rdi),%esi
mov    %esi,(%rbx,%rdx,4)
test   $0x1,%dl
jne    11b8 <getMinStep+0x98>
mov    %edx,%ecx
and    $0xfffffffe,%ecx
mov    (%rbx,%rcx,2),%ecx
lea    0x1(%rcx),%eax
cmp    %ecx,%edi
cmovge %eax,%esi
mov    %esi,(%rbx,%rdx,4)
add    %edx,%ebp
jne    1180 <getMinStep+0x60>
mov    %edx,%eax
imul   %r8,%rax
shr    $0x21,%rax
mov    %eax,%eax
mov    (%rbx,%rax,4),%eax
lea    0x1(%rax),%ecx
cmp    %eax,%esi
cmovg  %ecx,%esi
mov    %esi,(%rbx,%rdx,4)
jmp    1180 <getMinStep+0x60>

LLVM IR (-O0):
define i32 @getMinStep(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%5 = load i32, i32* %2
%6 = sext i32 %5 to i64
%7 = mul i64 4, %6
%8 = trunc i64 %7 to i32
%9 = call i64 @malloc(i32 %8)
%10 = inttoptr i64 %9 to i32*
store i32* %10, i32** %3
%11 = load i32*, i32** %3
%12 = load i32, i32* %2
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = mul i64 4, %13
%15 = trunc i64 %14 to i32
%16 = call i32 @memset(i32* %11, i32 -1, i32 %15)
store i32 1, i32* %4
%17 = load i32*, i32** %3
%18 = load i32, i32* %4
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
store i32 0, i32* %20
store i32 2, i32* %4
br label %21
21: ; preds = %113, %1
%22 = load i32, i32* %4
%23 = load i32, i32* %2
%24 = icmp sle i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %116
25: ; preds = %21
%26 = load i32*, i32** %3
%27 = load i32, i32* %4
%28 = sub nsw i32 %27, 1
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = add nsw i32 1, %31
%33 = load i32*, i32** %3
%34 = load i32, i32* %4
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %35
store i32 %32, i32* %36
%37 = load i32, i32* %4
%38 = srem i32 %37, 2
%39 = icmp eq i32 %38, 0
br i1 %39, label %40, label %74
40: ; preds = %25
%41 = load i32*, i32** %3
%42 = load i32, i32* %4
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = load i32*, i32** %3
%47 = load i32, i32* %4
%48 = sdiv i32 %47, 2
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = add nsw i32 1, %51
%53 = icmp slt i32 %45, %52
br i1 %53, label %54, label %60
54: ; preds = %40
%55 = load i32*, i32** %3
%56 = load i32, i32* %4
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
br label %68
60: ; preds = %40
%61 = load i32*, i32** %3
%62 = load i32, i32* %4
%63 = sdiv i32 %62, 2
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = add nsw i32 1, %66
br label %68
68: ; preds = %60, %54
%69 = phi i32 [ %59, %54 ], [ %67, %60 ]
%70 = load i32*, i32** %3
%71 = load i32, i32* %4
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %72
store i32 %69, i32* %73
br label %74
74: ; preds = %68, %25
%75 = load i32, i32* %4
%76 = srem i32 %75, 3
%77 = icmp eq i32 %76, 0
br i1 %77, label %78, label %112
78: ; preds = %74
%79 = load i32*, i32** %3
%80 = load i32, i32* %4
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 %81
%83 = load i32, i32* %82
%84 = load i32*, i32** %3
%85 = load i32, i32* %4
%86 = sdiv i32 %85, 3
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %87
%89 = load i32, i32* %88
%90 = add nsw i32 1, %89
%91 = icmp slt i32 %83, %90
br i1 %91, label %92, label %98
92: ; preds = %78
%93 = load i32*, i32** %3
%94 = load i32, i32* %4
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %95
%97 = load i32, i32* %96
br label %106
98: ; preds = %78
%99 = load i32*, i32** %3
%100 = load i32, i32* %4
%101 = sdiv i32 %100, 3
%102 = sext i32 %101 to i64
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %99, i64 %102
%104 = load i32, i32* %103
%105 = add nsw i32 1, %104
br label %106
106: ; preds = %98, %92
%107 = phi i32 [ %97, %92 ], [ %105, %98 ]
%108 = load i32*, i32** %3
%109 = load i32, i32* %4
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %108, i64 %110
store i32 %107, i32* %111
br label %112
112: ; preds = %106, %74
br label %113
113: ; preds = %112
%114 = load i32, i32* %4
%115 = add nsw i32 %114, 1
store i32 %115, i32* %4
br label %21
116: ; preds = %21
%117 = load i32*, i32** %3
%118 = load i32, i32* %2
%119 = sext i32 %118 to i64
%120 = getelementptr inbounds i32, i32* %117, i64 %119
%121 = load i32, i32* %120
ret i32 %121
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @getMinStep(i32 %0) {
%2 = shl i32 %0, 2
%3 = tail call i64 @malloc(i32 %2)
%4 = inttoptr i64 %3 to i32*
%5 = tail call i32 @memset(i32* %4, i32 -1, i32 %2)
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 1
store i32 0, i32* %6
%7 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %7, label %43, label %8
8: ; preds = %1
%9 = add nuw i32 %0, 1
%10 = zext i32 %9 to i64
br label %11
11: ; preds = %8, %39
%12 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %40, %39 ]
%13 = phi i64 [ 2, %8 ], [ %41, %39 ]
%14 = add nsw i32 %12, 1
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %13
store i32 %14, i32* %15
%16 = trunc i64 %13 to i32
%17 = and i32 %16, 1
%18 = icmp eq i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %27
19: ; preds = %11
%20 = lshr i64 %13, 1
%21 = and i64 %20, 2147483647
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = icmp slt i32 %12, %23
%25 = add nsw i32 %23, 1
%26 = select i1 %24, i32 %14, i32 %25
store i32 %26, i32* %15
br label %27
27: ; preds = %19, %11
%28 = phi i32 [ %26, %19 ], [ %14, %11 ]
%29 = urem i32 %16, 3
%30 = udiv i32 %16, 3
%31 = icmp eq i32 %29, 0
br i1 %31, label %32, label %39
32: ; preds = %27
%33 = zext i32 %30 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = icmp sgt i32 %28, %35
%37 = add nsw i32 %35, 1
%38 = select i1 %36, i32 %37, i32 %28
store i32 %38, i32* %15
br label %39
39: ; preds = %27, %32
%40 = phi i32 [ %28, %27 ], [ %38, %32 ]
%41 = add nuw nsw i64 %13, 1
%42 = icmp eq i64 %41, %10
br i1 %42, label %43, label %11
43: ; preds = %39, %1
%44 = sext i32 %0 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
ret i32 %46
}