#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 binarySearch(int *, int, int, int);
int findBreak(int *, int);
int FindRotate(int *a, int size, int ele) {
  int low = 0, high = size - 1;
  int mid = low + (high - low) / 2;
  int breakAt = findBreak(a, size);
  if (breakAt == -1) {
    return binarySearch(a, low, high, ele);
  } else if (a[high] < ele && a[low] <= ele && ele <= a[breakAt]) {
    return binarySearch(a, low, breakAt, ele);
  } else if (a[breakAt + 1] <= ele && ele <= a[high]) {
    return binarySearch(a, breakAt, high, ele);
  } else {
    return -1;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<FindRotate>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1040 <findBreak@plt>
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0xffffffff,-0x28(%rbp)
jne    1193 <FindRotate+0x73>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
call   1030 <binarySearch@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1237 <FindRotate+0x117>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11e9 <FindRotate+0xc9>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     11e9 <FindRotate+0xc9>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     11e9 <FindRotate+0xc9>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
call   1030 <binarySearch@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1237 <FindRotate+0x117>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     1230 <FindRotate+0x110>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     1230 <FindRotate+0x110>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
call   1030 <binarySearch@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1237 <FindRotate+0x117>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<FindRotate>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edx,%ebp
mov    %rdi,%rbx
lea    -0x1(%rsi),%r14d
call   1040 <findBreak@plt>
cmp    $0xffffffff,%eax
je     1154 <FindRotate+0x34>
movslq %r14d,%rcx
cmp    %ebp,(%rbx,%rcx,4)
jge    115b <FindRotate+0x3b>
cmp    %ebp,(%rbx)
jg     1164 <FindRotate+0x44>
movslq %eax,%rcx
cmp    %ebp,(%rbx,%rcx,4)
jl     1164 <FindRotate+0x44>
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %eax,%edx
jmp    1176 <FindRotate+0x56>
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
jmp    1173 <FindRotate+0x53>
movslq %eax,%rcx
cmp    %ebp,0x4(%rbx,%rcx,4)
jle    116e <FindRotate+0x4e>
mov    $0xffffffff,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret
mov    %rbx,%rdi
mov    %eax,%esi
mov    %r14d,%edx
mov    %ebp,%ecx
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
jmp    1030 <binarySearch@plt>

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @FindRotate(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %1, -1
%5 = tail call i32 @findBreak(i32* %0, i32 %1)
%6 = icmp eq i32 %5, -1
br i1 %6, label %7, label %9
7: ; preds = %3
%8 = tail call i32 @binarySearch(i32* %0, i32 0, i32 %4, i32 %2)
br label %32
9: ; preds = %3
%10 = sext i32 %4 to i64
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%12 = load i32, i32* %11
%13 = icmp slt i32 %12, %2
br i1 %13, label %14, label %24
14: ; preds = %9
%15 = load i32, i32* %0
%16 = icmp sgt i32 %15, %2
br i1 %16, label %32, label %17
17: ; preds = %14
%18 = sext i32 %5 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp slt i32 %20, %2
br i1 %21, label %32, label %22
22: ; preds = %17
%23 = tail call i32 @binarySearch(i32* %0, i32 0, i32 %5, i32 %2)
br label %32
24: ; preds = %9
%25 = add nuw nsw i32 %5, 1
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = icmp sgt i32 %28, %2
br i1 %29, label %32, label %30
30: ; preds = %24
%31 = tail call i32 @binarySearch(i32* %0, i32 %5, i32 %4, i32 %2)
br label %32
32: ; preds = %14, %17, %24, %30, %22, %7
%33 = phi i32 [ %8, %7 ], [ %23, %22 ], [ %31, %30 ], [ -1, %24 ], [ -1, %17 ], [ -1, %14 ]
ret i32 %33
}