#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 scalar_t__ int64_t;

/* Variables and functions */
int sorter_grail_bin_search_left(scalar_t__ *, int, scalar_t__ *);
int /*<<< orphan*/ sorter_grail_rotate(scalar_t__ *, int, int);
int sorter_grail_find_keys(int64_t *arr, int len, int nkeys) {
  int h = 1, h0 = 0;
  int u = 1, r;
  while (u < len && h < nkeys) {
    r = sorter_grail_bin_search_left(arr + h0, h, arr + u);
    if (r == h || ((*(arr + u)) - (*(arr + (h0 + r)))) != 0) {
      sorter_grail_rotate(arr + h0, h, u - (h0 + h));
      h0 = u - h;
      sorter_grail_rotate(arr + (h0 + r), h - r, 1);
      h++;
    }
    u++;
  }
  sorter_grail_rotate(arr, h0, h);
  return h;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sorter_grail_find_keys>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jge    1164 <sorter_grail_find_keys+0x44>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1174 <sorter_grail_find_keys+0x54>
jmp    1235 <sorter_grail_find_keys+0x115>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdx
call   1040 <sorter_grail_bin_search_left@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
je     11d0 <sorter_grail_find_keys+0xb0>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%edx
add    -0x20(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
sub    (%rcx,%rdx,8),%rax
cmp    $0x0,%rax
je     1227 <sorter_grail_find_keys+0x107>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
sub    %eax,%edx
call   1030 <sorter_grail_rotate@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
sub    -0x20(%rbp),%esi
mov    $0x1,%edx
call   1030 <sorter_grail_rotate@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1147 <sorter_grail_find_keys+0x27>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
call   1030 <sorter_grail_rotate@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sorter_grail_find_keys>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %rdi,%rbp
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%r13d
cmp    $0x2,%esi
jl     123e <sorter_grail_find_keys+0x11e>
cmp    $0x2,%edx
jl     123e <sorter_grail_find_keys+0x11e>
mov    %esi,%eax
mov    %rax,0x18(%rsp)
lea    0x8(%rbp),%rbx
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%r12d
mov    $0x2,%r15d
mov    $0x1,%r13d
mov    %edx,0xc(%rsp)
mov    %rbp,0x10(%rsp)
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %rax,(%rsp)
cltq
lea    0x0(,%rax,8),%rdi
add    %rbp,%rdi
mov    %rdi,0x20(%rsp)
mov    %r13d,%esi
mov    %rbx,%rdx
call   1040 <sorter_grail_bin_search_left@plt>
mov    (%rsp),%rsi
mov    %rbp,%rdx
mov    %eax,%r14d
mov    %r13d,%ebp
sub    %eax,%ebp
je     11d0 <sorter_grail_find_keys+0xb0>
mov    (%rbx),%rax
lea    (%r14,%rsi,1),%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmp    (%rdx,%rcx,8),%rax
jne    11d0 <sorter_grail_find_keys+0xb0>
mov    %rdx,%rbp
jmp    1214 <sorter_grail_find_keys+0xf4>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    %r13d,%esi
mov    %r12d,%edx
sub    %esi,%edx
mov    0x20(%rsp),%rdi
mov    %r13d,%esi
call   1030 <sorter_grail_rotate@plt>
mov    %r12d,%eax
sub    %r13d,%eax
mov    %rax,(%rsp)
sub    %r13d,%r14d
add    %r12d,%r14d
movslq %r14d,%rax
mov    0x10(%rsp),%r14
lea    (%r14,%rax,8),%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    $0x1,%edx
call   1030 <sorter_grail_rotate@plt>
add    $0x1,%r13d
mov    %r14,%rbp
cmp    0x18(%rsp),%r15
mov    0xc(%rsp),%edx
jae    123a <sorter_grail_find_keys+0x11a>
add    $0x1,%r12d
add    $0x8,%rbx
add    $0x1,%r15
cmp    %edx,%r13d
mov    (%rsp),%rax
jl     1180 <sorter_grail_find_keys+0x60>
jmp    123e <sorter_grail_find_keys+0x11e>
mov    (%rsp),%rax
mov    %rbp,%rdi
mov    %eax,%esi
mov    %r13d,%edx
call   1030 <sorter_grail_rotate@plt>
mov    %r13d,%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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