int nj_modify_branch_matrix(int mi, int mj, int n, int m,
                            char **branch_matrix) {
  int i, ret_val;
  char *array, *first;
  first = branch_matrix[0];
  ret_val = -1;
  if (first[mi] == 0 && first[mj] == 0)
    return -1;
  if (first[mj]) {
    for (i = 1; i < m; ++i) {
      array = branch_matrix[i];
      if (array[mj]) {
        int tmp = array[mj];
        if (array[mi] == tmp && array[n + tmp - 1] == 2)
          ret_val = i;
        if (first[mi])
          --array[n + tmp - 1];
        else
          array[mi] = tmp;
        array[mj] = 0;
      }
    }
    first[mi] = 1;
  }
  return ret_val;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<nj_modify_branch_matrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x28(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    115c <nj_modify_branch_matrix+0x5c>
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    115c <nj_modify_branch_matrix+0x5c>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    125b <nj_modify_branch_matrix+0x15b>
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
cmpb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
je     1255 <nj_modify_branch_matrix+0x155>
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1249 <nj_modify_branch_matrix+0x149>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
cmpb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
je     1236 <nj_modify_branch_matrix+0x136>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    -0x3c(%rbp),%eax
jne    11ea <nj_modify_branch_matrix+0xea>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x3c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x2,%eax
jne    11ea <nj_modify_branch_matrix+0xea>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
cmpb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
je     121a <nj_modify_branch_matrix+0x11a>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x3c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
add    $0xff,%dl
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    122a <nj_modify_branch_matrix+0x12a>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
jmp    123b <nj_modify_branch_matrix+0x13b>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1175 <nj_modify_branch_matrix+0x75>
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
movb   $0x1,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<nj_modify_branch_matrix>:
push   %rbp
push   %rbx
mov    (%r8),%r9
movslq %esi,%rsi
cmpb   $0x0,(%r9,%rsi,1)
je     1179 <nj_modify_branch_matrix+0x79>
movslq %edi,%r11
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    $0x2,%ecx
jl     1172 <nj_modify_branch_matrix+0x72>
add    $0xffffffff,%edx
mov    %ecx,%r10d
mov    $0xffffffff,%eax
mov    $0x1,%ecx
jmp    1141 <nj_modify_branch_matrix+0x41>
xchg   %ax,%ax
mov    %bl,(%rdi,%r11,1)
movb   $0x0,(%rdi,%rsi,1)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r10
je     1172 <nj_modify_branch_matrix+0x72>
mov    (%r8,%rcx,8),%rdi
movsbl (%rdi,%rsi,1),%ebx
test   %ebx,%ebx
je     1138 <nj_modify_branch_matrix+0x38>
cmp    %bl,(%rdi,%r11,1)
jne    1160 <nj_modify_branch_matrix+0x60>
lea    (%rdx,%rbx,1),%ebp
movslq %ebp,%rbp
cmpb   $0x2,(%rdi,%rbp,1)
cmove  %ecx,%eax
cmpb   $0x0,(%r9,%r11,1)
je     1130 <nj_modify_branch_matrix+0x30>
add    %edx,%ebx
movslq %ebx,%rbx
addb   $0xff,(%rdi,%rbx,1)
jmp    1134 <nj_modify_branch_matrix+0x34>
movb   $0x1,(%r9,%r11,1)
jmp    117e <nj_modify_branch_matrix+0x7e>
mov    $0xffffffff,%eax
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @nj_modify_branch_matrix(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i8** %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i8**
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i8*
%15 = alloca i8*
%16 = alloca i32
store i32 %0, i32* %7
store i32 %1, i32* %8
store i32 %2, i32* %9
store i32 %3, i32* %10
store i8** %4, i8*** %11
%17 = load i8**, i8*** %11
%18 = getelementptr inbounds i8*, i8** %17, i64 0
%19 = load i8*, i8** %18
store i8* %19, i8** %15
store i32 -1, i32* %13
%20 = load i8*, i8** %15
%21 = load i32, i32* %7
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 %22
%24 = load i8, i8* %23
%25 = sext i8 %24 to i32
%26 = icmp eq i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %36
27: ; preds = %5
%28 = load i8*, i8** %15
%29 = load i32, i32* %8
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %30
%32 = load i8, i8* %31
%33 = sext i8 %32 to i32
%34 = icmp eq i32 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %36
35: ; preds = %27
store i32 -1, i32* %6
br label %128
36: ; preds = %27, %5
%37 = load i8*, i8** %15
%38 = load i32, i32* %8
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %37, i64 %39
%41 = load i8, i8* %40
%42 = icmp ne i8 %41, 0
br i1 %42, label %43, label %126
43: ; preds = %36
store i32 1, i32* %12
br label %44
44: ; preds = %118, %43
%45 = load i32, i32* %12
%46 = load i32, i32* %10
%47 = icmp slt i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %121
48: ; preds = %44
%49 = load i8**, i8*** %11
%50 = load i32, i32* %12
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i8*, i8** %49, i64 %51
%53 = load i8*, i8** %52
store i8* %53, i8** %14
%54 = load i8*, i8** %14
%55 = load i32, i32* %8
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i8, i8* %54, i64 %56
%58 = load i8, i8* %57
%59 = icmp ne i8 %58, 0
br i1 %59, label %60, label %117
60: ; preds = %48
%61 = load i8*, i8** %14
%62 = load i32, i32* %8
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %61, i64 %63
%65 = load i8, i8* %64
%66 = sext i8 %65 to i32
store i32 %66, i32* %16
%67 = load i8*, i8** %14
%68 = load i32, i32* %7
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %67, i64 %69
%71 = load i8, i8* %70
%72 = sext i8 %71 to i32
%73 = load i32, i32* %16
%74 = icmp eq i32 %72, %73
br i1 %74, label %75, label %88
75: ; preds = %60
%76 = load i8*, i8** %14
%77 = load i32, i32* %9
%78 = load i32, i32* %16
%79 = add nsw i32 %77, %78
%80 = sub nsw i32 %79, 1
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i8, i8* %76, i64 %81
%83 = load i8, i8* %82
%84 = sext i8 %83 to i32
%85 = icmp eq i32 %84, 2
br i1 %85, label %86, label %88
86: ; preds = %75
%87 = load i32, i32* %12
store i32 %87, i32* %13
br label %88
88: ; preds = %86, %75, %60
%89 = load i8*, i8** %15
%90 = load i32, i32* %7
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 %91
%93 = load i8, i8* %92
%94 = icmp ne i8 %93, 0
br i1 %94, label %95, label %105
95: ; preds = %88
%96 = load i8*, i8** %14
%97 = load i32, i32* %9
%98 = load i32, i32* %16
%99 = add nsw i32 %97, %98
%100 = sub nsw i32 %99, 1
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds i8, i8* %96, i64 %101
%103 = load i8, i8* %102
%104 = add i8 %103, -1
store i8 %104, i8* %102
br label %112
105: ; preds = %88
%106 = load i32, i32* %16
%107 = trunc i32 %106 to i8
%108 = load i8*, i8** %14
%109 = load i32, i32* %7
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds i8, i8* %108, i64 %110
store i8 %107, i8* %111
br label %112
112: ; preds = %105, %95
%113 = load i8*, i8** %14
%114 = load i32, i32* %8
%115 = sext i32 %114 to i64
%116 = getelementptr inbounds i8, i8* %113, i64 %115
store i8 0, i8* %116
br label %117
117: ; preds = %112, %48
br label %118
118: ; preds = %117
%119 = load i32, i32* %12
%120 = add nsw i32 %119, 1
store i32 %120, i32* %12
br label %44
121: ; preds = %44
%122 = load i8*, i8** %15
%123 = load i32, i32* %7
%124 = sext i32 %123 to i64
%125 = getelementptr inbounds i8, i8* %122, i64 %124
store i8 1, i8* %125
br label %126
126: ; preds = %121, %36
%127 = load i32, i32* %13
store i32 %127, i32* %6
br label %128
128: ; preds = %126, %35
%129 = load i32, i32* %6
ret i32 %129
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @nj_modify_branch_matrix(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i8** nocapture %4) {
%6 = load i8*, i8** %4
%7 = sext i32 %0 to i64
%8 = getelementptr inbounds i8, i8* %6, i64 %7
%9 = sext i32 %1 to i64
%10 = getelementptr inbounds i8, i8* %6, i64 %9
%11 = load i8, i8* %10
%12 = icmp eq i8 %11, 0
br i1 %12, label %57, label %13
13: ; preds = %5
%14 = icmp sgt i32 %3, 1
br i1 %14, label %15, label %55
15: ; preds = %13
%16 = add i32 %2, -1
%17 = zext i32 %3 to i64
br label %18
18: ; preds = %15, %51
%19 = phi i64 [ 1, %15 ], [ %53, %51 ]
%20 = phi i32 [ -1, %15 ], [ %52, %51 ]
%21 = getelementptr inbounds i8*, i8** %4, i64 %19
%22 = load i8*, i8** %21
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %22, i64 %9
%24 = load i8, i8* %23
%25 = icmp eq i8 %24, 0
br i1 %25, label %51, label %26
26: ; preds = %18
%27 = sext i8 %24 to i32
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %22, i64 %7
%29 = load i8, i8* %28
%30 = icmp eq i8 %29, %24
br i1 %30, label %31, label %39
31: ; preds = %26
%32 = add i32 %16, %27
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %22, i64 %33
%35 = load i8, i8* %34
%36 = icmp eq i8 %35, 2
%37 = trunc i64 %19 to i32
%38 = select i1 %36, i32 %37, i32 %20
br label %39
39: ; preds = %31, %26
%40 = phi i32 [ %20, %26 ], [ %38, %31 ]
%41 = load i8, i8* %8
%42 = icmp eq i8 %41, 0
br i1 %42, label %49, label %43
43: ; preds = %39
%44 = add i32 %16, %27
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %22, i64 %45
%47 = load i8, i8* %46
%48 = add i8 %47, -1
store i8 %48, i8* %46
br label %50
49: ; preds = %39
store i8 %24, i8* %28
br label %50
50: ; preds = %49, %43
store i8 0, i8* %23
br label %51
51: ; preds = %18, %50
%52 = phi i32 [ %40, %50 ], [ %20, %18 ]
%53 = add nuw nsw i64 %19, 1
%54 = icmp eq i64 %53, %17
br i1 %54, label %55, label %18
55: ; preds = %51, %13
%56 = phi i32 [ -1, %13 ], [ %52, %51 ]
store i8 1, i8* %8
br label %57
57: ; preds = %5, %55
%58 = phi i32 [ %56, %55 ], [ -1, %5 ]
ret i32 %58
}