#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 */
typedef int uint32_t;
typedef scalar_t__ int32_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ assert(int);
int random_uint(int);
int32_t median(int32_t *a, uint32_t n) {
  uint32_t low, high, half, i, j;
  int32_t pivot, aux;
  assert(n > 0);
  half = n / 2;
  low = 0;
  high = n;
  do {
    i = low + random_uint(high - low);
    pivot = a[i];
    a[i] = a[low];
    a[low] = pivot;
    i = low;
    j = high;
    for (;;) {
      do {
        j--;
      } while (a[j] > pivot);
      do {
        i++;
      } while (a[i] < pivot);
      if (i >= j)
        break;
      aux = a[i];
      a[i] = a[j];
      a[j] = aux;
    }
    a[low] = a[j];
    a[j] = pivot;
    if (j < half) {
      low = j + 1;
    } else {
      high = j;
    }
  } while (j != half);
  return a[half];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<median>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
setg   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
sub    -0x10(%rbp),%edi
call   1040 <random_uint@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11bf <median+0x9f>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jg     11bf <median+0x9f>
jmp    11e3 <median+0xc3>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jl     11e3 <median+0xc3>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jl     1213 <median+0xf3>
jmp    1250 <median+0x130>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
jmp    11ba <median+0x9a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1292 <median+0x172>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1298 <median+0x178>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    129d <median+0x17d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    115b <median+0x3b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<median>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r15
xor    %edi,%edi
test   %esi,%esi
setg   %dil
call   1030 <assert@plt>
mov    %r12d,%r14d
shr    $0x1f,%r14d
add    %r12d,%r14d
sar    %r14d
mov    %r14d,%eax
neg    %eax
mov    %rax,(%rsp)
lea    0x8(%r15),%r13
xor    %ebp,%ebp
jmp    118b <median+0x6b>
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rsp),%rdx
add    %r9d,%edx
sub    %esi,%r9d
lea    0x1(%r9),%ebp
mov    %rax,(%r15,%r8,8)
cmp    %ebp,%r14d
cmovl  %r9d,%r12d
mov    %rcx,(%rdi)
cmovge %ebp,%r8d
mov    %r8d,%ebp
cmp    %esi,%edx
je     1214 <median+0xf4>
mov    %r12d,%edi
sub    %ebp,%edi
call   1040 <random_uint@plt>
add    %ebp,%eax
cltq
mov    (%r15,%rax,8),%rcx
movslq %ebp,%r8
mov    (%r15,%r8,8),%rdx
mov    %rdx,(%r15,%rax,8)
mov    %rcx,(%r15,%r8,8)
mov    %r12d,%r9d
nop
movslq %r9d,%rax
lea    (%r15,%rax,8),%rdi
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x8(%rdi),%rax
add    $0xfffffffffffffff8,%rdi
add    $0x1,%esi
cmp    %rcx,%rax
jg     11c0 <median+0xa0>
mov    %r9d,%r10d
sub    %esi,%r10d
movslq %ebp,%rdx
lea    0x0(,%rdx,8),%rdx
add    %r13,%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    (%rdx),%rbx
add    $0x8,%rdx
add    $0x1,%ebp
cmp    %rcx,%rbx
jl     11f0 <median+0xd0>
cmp    %r10d,%ebp
jge    1160 <median+0x40>
mov    %rax,-0x8(%rdx)
mov    %rbx,(%rdi)
mov    %r10d,%r9d
jmp    11b0 <median+0x90>
movslq %r14d,%rax
mov    (%r15,%rax,8),%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @median(i64* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i64*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
store i64* %0, i64** %3
store i32 %1, i32* %4
%12 = load i32, i32* %4
%13 = icmp sgt i32 %12, 0
%14 = zext i1 %13 to i32
%15 = call i32 @assert(i32 %14)
%16 = load i32, i32* %4
%17 = sdiv i32 %16, 2
store i32 %17, i32* %7
store i32 0, i32* %5
%18 = load i32, i32* %4
store i32 %18, i32* %6
br label %19
19: ; preds = %120, %2
%20 = load i32, i32* %5
%21 = load i32, i32* %6
%22 = load i32, i32* %5
%23 = sub nsw i32 %21, %22
%24 = call i32 @random_uint(i32 %23)
%25 = add nsw i32 %20, %24
store i32 %25, i32* %8
%26 = load i64*, i64** %3
%27 = load i32, i32* %8
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i64, i64* %26, i64 %28
%30 = load i64, i64* %29
store i64 %30, i64* %10
%31 = load i64*, i64** %3
%32 = load i32, i32* %5
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i64, i64* %31, i64 %33
%35 = load i64, i64* %34
%36 = load i64*, i64** %3
%37 = load i32, i32* %8
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i64, i64* %36, i64 %38
store i64 %35, i64* %39
%40 = load i64, i64* %10
%41 = load i64*, i64** %3
%42 = load i32, i32* %5
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i64, i64* %41, i64 %43
store i64 %40, i64* %44
%45 = load i32, i32* %5
store i32 %45, i32* %8
%46 = load i32, i32* %6
store i32 %46, i32* %9
br label %47
47: ; preds = %76, %19
br label %48
48: ; preds = %51, %47
%49 = load i32, i32* %9
%50 = add nsw i32 %49, -1
store i32 %50, i32* %9
br label %51
51: ; preds = %48
%52 = load i64*, i64** %3
%53 = load i32, i32* %9
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i64, i64* %52, i64 %54
%56 = load i64, i64* %55
%57 = load i64, i64* %10
%58 = icmp sgt i64 %56, %57
br i1 %58, label %48, label %59
59: ; preds = %51
br label %60
60: ; preds = %63, %59
%61 = load i32, i32* %8
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %8
br label %63
63: ; preds = %60
%64 = load i64*, i64** %3
%65 = load i32, i32* %8
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i64, i64* %64, i64 %66
%68 = load i64, i64* %67
%69 = load i64, i64* %10
%70 = icmp slt i64 %68, %69
br i1 %70, label %60, label %71
71: ; preds = %63
%72 = load i32, i32* %8
%73 = load i32, i32* %9
%74 = icmp sge i32 %72, %73
br i1 %74, label %75, label %76
75: ; preds = %71
br label %96
76: ; preds = %71
%77 = load i64*, i64** %3
%78 = load i32, i32* %8
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i64, i64* %77, i64 %79
%81 = load i64, i64* %80
store i64 %81, i64* %11
%82 = load i64*, i64** %3
%83 = load i32, i32* %9
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i64, i64* %82, i64 %84
%86 = load i64, i64* %85
%87 = load i64*, i64** %3
%88 = load i32, i32* %8
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i64, i64* %87, i64 %89
store i64 %86, i64* %90
%91 = load i64, i64* %11
%92 = load i64*, i64** %3
%93 = load i32, i32* %9
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds i64, i64* %92, i64 %94
store i64 %91, i64* %95
br label %47
96: ; preds = %75
%97 = load i64*, i64** %3
%98 = load i32, i32* %9
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds i64, i64* %97, i64 %99
%101 = load i64, i64* %100
%102 = load i64*, i64** %3
%103 = load i32, i32* %5
%104 = sext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds i64, i64* %102, i64 %104
store i64 %101, i64* %105
%106 = load i64, i64* %10
%107 = load i64*, i64** %3
%108 = load i32, i32* %9
%109 = sext i32 %108 to i64
%110 = getelementptr inbounds i64, i64* %107, i64 %109
store i64 %106, i64* %110
%111 = load i32, i32* %9
%112 = load i32, i32* %7
%113 = icmp slt i32 %111, %112
br i1 %113, label %114, label %117
114: ; preds = %96
%115 = load i32, i32* %9
%116 = add nsw i32 %115, 1
store i32 %116, i32* %5
br label %119
117: ; preds = %96
%118 = load i32, i32* %9
store i32 %118, i32* %6
br label %119
119: ; preds = %117, %114
br label %120
120: ; preds = %119
%121 = load i32, i32* %9
%122 = load i32, i32* %7
%123 = icmp ne i32 %121, %122
br i1 %123, label %19, label %124
124: ; preds = %120
%125 = load i64*, i64** %3
%126 = load i32, i32* %7
%127 = sext i32 %126 to i64
%128 = getelementptr inbounds i64, i64* %125, i64 %127
%129 = load i64, i64* %128
ret i64 %129
}

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