#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 *a, int n) {
  int left = 0, right = n - 1, pivot = a[0];
  while (left <= n - 1 && right >= 0) {
    while (a[left] <= pivot) {
      left = left + 1;
    }
    while (a[right] >= pivot) {
      right = right - 1;
    }
    if (left < right) {
      swap(a + left, a + right);
      left = left + 1;
      right = right - 1;
    } else {
      swap(a + left - 1, a);
      return left - 1;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
xor    %eax,%eax
cmp    %edx,%ecx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jg     1158 <partition+0x48>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
setge  %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1168 <partition+0x58>
jmp    122b <partition+0x11b>
jmp    116d <partition+0x5d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     118f <partition+0x7f>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    116d <partition+0x5d>
jmp    1194 <partition+0x84>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jl     11b6 <partition+0xa6>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1194 <partition+0x84>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11fc <partition+0xec>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1226 <partition+0x116>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    122b <partition+0x11b>
jmp    1138 <partition+0x28>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    1198 <partition+0x88>
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r14
mov    (%rdi),%r12d
xor    %ebx,%ebx
mov    %esi,%ebp
nopl   0x0(%rax)
movslq %ebx,%rax
shl    $0x2,%rax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%ebx
add    $0x4,%rax
cmp    %r12d,(%r14,%rcx,1)
jle    1140 <partition+0x30>
lea    (%r14,%rax,1),%rdi
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
lea    -0x1(%rbx),%ecx
movslq %ebp,%rdx
lea    (%r14,%rdx,4),%rsi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %rsi,%rdx
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
add    $0xffffffff,%ebp
cmp    %r12d,-0x4(%rdx)
jge    1170 <partition+0x60>
cmp    %ebp,%ecx
jge    119a <partition+0x8a>
call   1030 <swap@plt>
cmp    %r15d,%ebx
jge    11ad <partition+0x9d>
lea    0x1(%rbp),%eax
cmp    $0x1,%eax
jg     1130 <partition+0x20>
jmp    11ad <partition+0x9d>
jmp    11ad <partition+0x9d>
lea    (%r14,%rax,1),%rdi
add    $0xfffffffffffffff8,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1030 <swap@plt>
add    $0xfffffffe,%ebx
mov    %ebx,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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