#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*/ swap(int *, int *);
int partition(int *nums, int begin, int end) {
  int l = begin, r = end;
  int m = (l + r) / 2;
  int mid = nums[m];
  swap(nums + m, nums + l);
  l++;
  while (l <= r) {
    while (nums[r] > mid)
      r--;
    while (l <= r && nums[l] < mid)
      l++;
    if (l <= r) {
      swap(nums + l, nums + r);
      l++;
      r--;
    }
  }
  swap(nums + begin, nums + r);
  return r;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     123a <partition+0x12a>
jmp    118a <partition+0x7a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jle    11ac <partition+0x9c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    118a <partition+0x7a>
jmp    11b1 <partition+0xa1>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jg     11d6 <partition+0xc6>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11e6 <partition+0xd6>
jmp    11f4 <partition+0xe4>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11b1 <partition+0xa1>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     1235 <partition+0x125>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1179 <partition+0x69>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r14
lea    (%rbx,%r15,1),%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %eax,%ecx
sar    %ecx
movslq %ecx,%rax
lea    (%rdi,%rax,4),%rdi
mov    (%r14,%rax,4),%ebp
movslq %esi,%r12
lea    (%r14,%r12,4),%rsi
mov    %rsi,0x8(%rsp)
call   1030 <swap@plt>
cmp    %ebx,%r12d
jge    1215 <partition+0x105>
add    $0x1,%r15d
lea    0x4(%r14),%r13
movabs $0x100000000,%r9
movabs $0xffffffff00000000,%r12
ff ff ff
mov    %r14,0x10(%rsp)
jmp    118b <partition+0x7b>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,%ebx
cmp    %ebx,%r15d
jg     1215 <partition+0x105>
movslq %ebx,%rax
lea    0x0(,%rax,4),%rsi
add    %r13,%rsi
shl    $0x20,%rax
add    %r9,%rax
mov    %rsi,%rcx
add    %r12,%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    %ebp,-0x4(%rcx)
jg     11a0 <partition+0x90>
lea    0x1(%rbx),%ecx
cmp    %ecx,%r15d
jg     1180 <partition+0x70>
movslq %r15d,%rdx
sar    $0x20,%rax
lea    0x2(%rbx),%r8d
lea    (%r14,%rdx,4),%rdi
add    $0x1,%r15d
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %ebp,(%rdi)
jge    1200 <partition+0xf0>
add    $0x4,%rdi
add    $0x1,%r15d
add    $0x1,%rdx
cmp    %rax,%rdx
jl     11e0 <partition+0xd0>
mov    %ecx,%ebx
mov    %r8d,%r15d
jmp    1182 <partition+0x72>
nopl   0x0(%rax)
mov    %r9,%r14
call   1030 <swap@plt>
mov    %r14,%r9
mov    0x10(%rsp),%r14
jmp    1182 <partition+0x72>
movslq %ebx,%rbx
lea    (%r14,%rbx,4),%rsi
mov    0x8(%rsp),%rdi
call   1030 <swap@plt>
mov    %ebx,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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