#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 */
void i2z_qrec(int *index, size_t n, const size_t *array) {
  int *l, *r;
  int x, t;
  size_t m;
  size_t p, a, z;
  do {
    l = index;
    r = l + n - 1;
    a = array[*l];
    z = array[*r];
    if (a > z) {
      t = *l;
      *l = *r;
      *r = t;
    }
    x = index[n / 2];
    p = array[x];
    if (p < a) {
      p = a;
      x = *l;
    } else if (p > z) {
      p = z;
      x = *r;
    }
    while (1) {
      while (array[*++l] < p)
        ;
      while (array[*--r] > p)
        ;
      if (l >= r) {
        if (l <= r) {
          l++;
          r--;
        }
        break;
      }
      t = *l;
      *l = *r;
      *r = t;
    }
    m = (size_t)(index + n - l);
    n = (size_t)(r - index + 1);
    if (n > m) {
      if (m >= 16)
        i2z_qrec(l, m, array);
    } else {
      if (n >= 16)
        i2z_qrec(index, n, array);
      index = l;
      n = m;
    }
  } while (n >= 16);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<i2z_qrec>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
cmp    -0x50(%rbp),%rax
jbe    1195 <i2z_qrec+0x85>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shr    $0x1,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x48(%rbp),%rax
jae    11db <i2z_qrec+0xcb>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11ff <i2z_qrec+0xef>
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x50(%rbp),%rax
jbe    11fa <i2z_qrec+0xea>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11ff <i2z_qrec+0xef>
jmp    1204 <i2z_qrec+0xf4>
jmp    1209 <i2z_qrec+0xf9>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
movslq 0x4(%rcx),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmp    -0x40(%rbp),%rax
jae    1233 <i2z_qrec+0x123>
jmp    1209 <i2z_qrec+0xf9>
jmp    1238 <i2z_qrec+0x128>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rdx
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
movslq -0x4(%rcx),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmp    -0x40(%rbp),%rax
jbe    1262 <i2z_qrec+0x152>
jmp    1238 <i2z_qrec+0x128>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jb     129b <i2z_qrec+0x18b>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
ja     1296 <i2z_qrec+0x186>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    12be <i2z_qrec+0x1ae>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
jmp    1204 <i2z_qrec+0xf4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
sar    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
sar    $0x2,%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmp    -0x38(%rbp),%rax
jbe    1322 <i2z_qrec+0x212>
cmpq   $0x10,-0x38(%rbp)
jb     131d <i2z_qrec+0x20d>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <i2z_qrec@plt>
jmp    134e <i2z_qrec+0x23e>
cmpq   $0x10,-0x10(%rbp)
jb     133e <i2z_qrec+0x22e>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <i2z_qrec@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    1353 <i2z_qrec+0x243>
cmpq   $0x10,-0x10(%rbp)
jae    1124 <i2z_qrec+0x14>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<i2z_qrec>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdx,%r12
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%r14
jmp    1140 <i2z_qrec+0x30>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %r13,%r15
mov    %rbx,%r14
cmp    $0xf,%r15
jbe    124d <i2z_qrec+0x13d>
lea    (%r14,%r15,4),%rcx
add    $0xfffffffffffffffc,%rcx
movslq (%r14),%rax
mov    (%r12,%rax,8),%rsi
movslq -0x4(%r14,%r15,4),%rdi
mov    (%r12,%rdi,8),%rdx
cmp    %rdx,%rsi
jbe    1162 <i2z_qrec+0x52>
mov    %edi,(%r14)
mov    %eax,(%rcx)
lea    (%r14,%r15,4),%r8
and    $0xfffffffffffffffe,%r15
movslq (%r14,%r15,2),%rax
mov    (%r12,%rax,8),%rax
cmp    %rdx,%rax
cmovbe %rax,%rdx
cmp    %rsi,%rax
cmovb  %rsi,%rdx
mov    %r14,%rsi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x4,%rsi
mov    %rsi,%rbx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq (%rbx),%rdi
add    $0x4,%rbx
cmp    %rdx,(%r12,%rdi,8)
jb     11a0 <i2z_qrec+0x90>
lea    -0x4(%rbx),%rsi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq -0x4(%rcx),%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rcx
cmp    %rdx,(%r12,%rax,8)
ja     11c0 <i2z_qrec+0xb0>
cmp    %rcx,%rsi
jae    11e0 <i2z_qrec+0xd0>
mov    %eax,(%rsi)
mov    %edi,(%rcx)
jmp    1190 <i2z_qrec+0x80>
nopl   0x0(%rax)
lea    -0x4(%rbx),%rax
lea    -0x4(%rcx),%r15
cmp    %rcx,%rax
cmova  %rcx,%r15
cmova  %rax,%rbx
sub    %rbx,%r8
mov    %r8,%r13
sar    $0x2,%r13
sub    %r14,%r15
sar    $0x2,%r15
add    $0x1,%r15
cmp    %r13,%r15
jbe    1230 <i2z_qrec+0x120>
cmp    $0x3d,%r8
jb     1136 <i2z_qrec+0x26>
mov    %rbx,%rdi
mov    %r13,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <i2z_qrec@plt>
jmp    1136 <i2z_qrec+0x26>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    $0x10,%r15
jb     1130 <i2z_qrec+0x20>
mov    %r14,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <i2z_qrec@plt>
jmp    1130 <i2z_qrec+0x20>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @i2z_qrec(i32* %0, i64 %1, i64* %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64*
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
%13 = alloca i64
%14 = alloca i64
store i32* %0, i32** %4
store i64 %1, i64* %5
store i64* %2, i64** %6
br label %15
15: ; preds = %156, %3
%16 = load i32*, i32** %4
store i32* %16, i32** %7
%17 = load i32*, i32** %7
%18 = load i64, i64* %5
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %18
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 -1
store i32* %20, i32** %8
%21 = load i64*, i64** %6
%22 = load i32*, i32** %7
%23 = load i32, i32* %22
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i64, i64* %21, i64 %24
%26 = load i64, i64* %25
store i64 %26, i64* %13
%27 = load i64*, i64** %6
%28 = load i32*, i32** %8
%29 = load i32, i32* %28
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i64, i64* %27, i64 %30
%32 = load i64, i64* %31
store i64 %32, i64* %14
%33 = load i64, i64* %13
%34 = load i64, i64* %14
%35 = icmp ugt i64 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %44
36: ; preds = %15
%37 = load i32*, i32** %7
%38 = load i32, i32* %37
store i32 %38, i32* %10
%39 = load i32*, i32** %8
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32*, i32** %7
store i32 %40, i32* %41
%42 = load i32, i32* %10
%43 = load i32*, i32** %8
store i32 %42, i32* %43
br label %44
44: ; preds = %36, %15
%45 = load i32*, i32** %4
%46 = load i64, i64* %5
%47 = udiv i64 %46, 2
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
store i32 %49, i32* %9
%50 = load i64*, i64** %6
%51 = load i32, i32* %9
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i64, i64* %50, i64 %52
%54 = load i64, i64* %53
store i64 %54, i64* %12
%55 = load i64, i64* %12
%56 = load i64, i64* %13
%57 = icmp ult i64 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %62
58: ; preds = %44
%59 = load i64, i64* %13
store i64 %59, i64* %12
%60 = load i32*, i32** %7
%61 = load i32, i32* %60
store i32 %61, i32* %9
br label %71
62: ; preds = %44
%63 = load i64, i64* %12
%64 = load i64, i64* %14
%65 = icmp ugt i64 %63, %64
br i1 %65, label %66, label %70
66: ; preds = %62
%67 = load i64, i64* %14
store i64 %67, i64* %12
%68 = load i32*, i32** %8
%69 = load i32, i32* %68
store i32 %69, i32* %9
br label %70
70: ; preds = %66, %62
br label %71
71: ; preds = %70, %58
br label %72
72: ; preds = %71, %110
br label %73
73: ; preds = %83, %72
%74 = load i64*, i64** %6
%75 = load i32*, i32** %7
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i32 1
store i32* %76, i32** %7
%77 = load i32, i32* %76
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i64, i64* %74, i64 %78
%80 = load i64, i64* %79
%81 = load i64, i64* %12
%82 = icmp ult i64 %80, %81
br i1 %82, label %83, label %84
83: ; preds = %73
br label %73
84: ; preds = %73
br label %85
85: ; preds = %95, %84
%86 = load i64*, i64** %6
%87 = load i32*, i32** %8
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i32 -1
store i32* %88, i32** %8
%89 = load i32, i32* %88
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds i64, i64* %86, i64 %90
%92 = load i64, i64* %91
%93 = load i64, i64* %12
%94 = icmp ugt i64 %92, %93
br i1 %94, label %95, label %96
95: ; preds = %85
br label %85
96: ; preds = %85
%97 = load i32*, i32** %7
%98 = load i32*, i32** %8
%99 = icmp uge i32* %97, %98
br i1 %99, label %100, label %110
100: ; preds = %96
%101 = load i32*, i32** %7
%102 = load i32*, i32** %8
%103 = icmp ule i32* %101, %102
br i1 %103, label %104, label %109
104: ; preds = %100
%105 = load i32*, i32** %7
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %105, i32 1
store i32* %106, i32** %7
%107 = load i32*, i32** %8
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %107, i32 -1
store i32* %108, i32** %8
br label %109
109: ; preds = %104, %100
br label %118
110: ; preds = %96
%111 = load i32*, i32** %7
%112 = load i32, i32* %111
store i32 %112, i32* %10
%113 = load i32*, i32** %8
%114 = load i32, i32* %113
%115 = load i32*, i32** %7
store i32 %114, i32* %115
%116 = load i32, i32* %10
%117 = load i32*, i32** %8
store i32 %116, i32* %117
br label %72
118: ; preds = %109
%119 = load i32*, i32** %4
%120 = load i64, i64* %5
%121 = getelementptr inbounds i32, i32* %119, i64 %120
%122 = load i32*, i32** %7
%123 = ptrtoint i32* %121 to i64
%124 = ptrtoint i32* %122 to i64
%125 = sub i64 %123, %124
%126 = sdiv exact i64 %125, 4
store i64 %126, i64* %11
%127 = load i32*, i32** %8
%128 = load i32*, i32** %4
%129 = ptrtoint i32* %127 to i64
%130 = ptrtoint i32* %128 to i64
%131 = sub i64 %129, %130
%132 = sdiv exact i64 %131, 4
%133 = add nsw i64 %132, 1
store i64 %133, i64* %5
%134 = load i64, i64* %5
%135 = load i64, i64* %11
%136 = icmp ugt i64 %134, %135
br i1 %136, label %137, label %145
137: ; preds = %118
%138 = load i64, i64* %11
%139 = icmp uge i64 %138, 16
br i1 %139, label %140, label %144
140: ; preds = %137
%141 = load i32*, i32** %7
%142 = load i64, i64* %11
%143 = load i64*, i64** %6
br label %144
144: ; preds = %140, %137
br label %155
145: ; preds = %118
%146 = load i64, i64* %5
%147 = icmp uge i64 %146, 16
br i1 %147, label %148, label %152
148: ; preds = %145
%149 = load i32*, i32** %4
%150 = load i64, i64* %5
%151 = load i64*, i64** %6
br label %152
152: ; preds = %148, %145
%153 = load i32*, i32** %7
store i32* %153, i32** %4
%154 = load i64, i64* %11
store i64 %154, i64* %5
br label %155
155: ; preds = %152, %144
br label %156
156: ; preds = %155
%157 = load i64, i64* %5
%158 = icmp uge i64 %157, 16
br i1 %158, label %15, label %159
159: ; preds = %156
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @i2z_qrec(i32* %0, i64 %1, i64* %2) {
br label %4
4: ; preds = %74, %3
%5 = phi i64 [ %1, %3 ], [ %75, %74 ]
%6 = phi i32* [ %0, %3 ], [ %76, %74 ]
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %5
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 -1
%9 = load i32, i32* %6
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %10
%12 = load i64, i64* %11
%13 = load i32, i32* %8
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %14
%16 = load i64, i64* %15
%17 = icmp ugt i64 %12, %16
br i1 %17, label %18, label %19
18: ; preds = %4
store i32 %13, i32* %6
store i32 %9, i32* %8
br label %19
19: ; preds = %18, %4
%20 = lshr i64 %5, 1
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %23
%25 = load i64, i64* %24
%26 = icmp ult i64 %25, %12
%27 = icmp ugt i64 %25, %16
%28 = select i1 %27, i64 %16, i64 %25
%29 = select i1 %26, i64 %12, i64 %28
br label %30
30: ; preds = %67, %19
%31 = phi i32* [ %8, %19 ], [ %43, %67 ]
%32 = phi i32* [ %6, %19 ], [ %35, %67 ]
br label %33
33: ; preds = %33, %30
%34 = phi i32* [ %32, %30 ], [ %35, %33 ]
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 1
%36 = load i32, i32* %35
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %37
%39 = load i64, i64* %38
%40 = icmp ult i64 %39, %29
br i1 %40, label %33, label %41
41: ; preds = %33, %41
%42 = phi i32* [ %43, %41 ], [ %31, %33 ]
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 -1
%44 = load i32, i32* %43
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %45
%47 = load i64, i64* %46
%48 = icmp ugt i64 %47, %29
br i1 %48, label %41, label %49
49: ; preds = %41
%50 = icmp ult i32* %35, %43
br i1 %50, label %67, label %51
51: ; preds = %49
%52 = icmp ugt i32* %35, %43
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 2
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 -2
%55 = select i1 %52, i32* %43, i32* %54
%56 = select i1 %52, i32* %35, i32* %53
%57 = ptrtoint i32* %7 to i64
%58 = ptrtoint i32* %56 to i64
%59 = sub i64 %57, %58
%60 = ashr exact i64 %59, 2
%61 = ptrtoint i32* %55 to i64
%62 = ptrtoint i32* %6 to i64
%63 = sub i64 %61, %62
%64 = ashr exact i64 %63, 2
%65 = add nsw i64 %64, 1
%66 = icmp ugt i64 %65, %60
br i1 %66, label %68, label %71
67: ; preds = %49
store i32 %44, i32* %35
store i32 %36, i32* %43
br label %30
68: ; preds = %51
%69 = icmp ugt i64 %59, 60
br i1 %69, label %70, label %74
70: ; preds = %68
tail call void @i2z_qrec(i32* %56, i64 %60, i64* %2)
br label %74
71: ; preds = %51
%72 = icmp ugt i64 %65, 15
br i1 %72, label %73, label %74
73: ; preds = %71
tail call void @i2z_qrec(i32* %6, i64 %65, i64* %2)
br label %74
74: ; preds = %71, %73, %70, %68
%75 = phi i64 [ %65, %70 ], [ %65, %68 ], [ %60, %73 ], [ %60, %71 ]
%76 = phi i32* [ %6, %70 ], [ %6, %68 ], [ %56, %73 ], [ %56, %71 ]
%77 = icmp ugt i64 %75, 15
br i1 %77, label %4, label %78
78: ; preds = %74
ret void
}