#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 */
scalar_t__ malloc(int);
int numTrees(int n) {
  int *f;
  int i;
  int j;
  f = (int *)malloc(sizeof(int) * (n + 1));
  if (n <= 0) {
    return 0;
  }
  if (n == 1) {
    return 1;
  }
  f[0] = 1;
  f[1] = 1;
  for (i = 2; i <= n; i++) {
    f[i] = 0;
    for (j = 0; j < i; j++) {
      f[i] += f[j] * f[i - 1 - j];
    }
  }
  return f[n];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<numTrees>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jg     1148 <numTrees+0x38>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1204 <numTrees+0xf4>
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jne    115e <numTrees+0x4e>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    1204 <numTrees+0xf4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x1,0x4(%rax)
movl   $0x2,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     11f6 <numTrees+0xe6>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11e3 <numTrees+0xd3>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
imul   (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    119c <numTrees+0x8c>
jmp    11e8 <numTrees+0xd8>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    117a <numTrees+0x6a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<numTrees>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edi,%r14d
lea    0x4(,%r14,4),%edi
call   1030 <malloc@plt>
test   %r14d,%r14d
jle    1208 <numTrees+0xf8>
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x1,%r14d
je     1212 <numTrees+0x102>
movabs $0x100000001,%rcx
mov    %rcx,(%rax)
mov    %rax,%r8
add    $0x4,%r8
lea    0x1(%r14),%r9d
mov    $0x2,%esi
xor    %r10d,%r10d
mov    %r8,%rcx
jmp    1181 <numTrees+0x71>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rsi
add    $0x4,%rcx
cmp    %r9,%rsi
je     120c <numTrees+0xfc>
movl   $0x0,(%rax,%rsi,4)
inc    %r10
jne    11a0 <numTrees+0x90>
xor    %edx,%edx
xor    %ebx,%ebx
test   $0x1,%sil
je     1170 <numTrees+0x60>
jmp    11ee <numTrees+0xde>
nopl   0x0(%rax)
mov    %rsi,%r11
and    $0xfffffffffffffffe,%r11
neg    %r11
xor    %ebx,%ebx
mov    %r8,%rdi
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rcx,%rbx,4),%ebp
imul   -0x4(%rdi),%ebp
add    %edx,%ebp
mov    %ebp,(%rax,%rsi,4)
mov    -0x4(%rcx,%rbx,4),%edx
imul   (%rdi),%edx
add    %ebp,%edx
mov    %edx,(%rax,%rsi,4)
add    $0x8,%rdi
add    $0xfffffffffffffffe,%rbx
cmp    %rbx,%r11
jne    11c0 <numTrees+0xb0>
neg    %rbx
test   $0x1,%sil
je     1170 <numTrees+0x60>
mov    %rbx,%rdi
not    %rdi
add    %rsi,%rdi
mov    (%rax,%rdi,4),%edi
imul   (%rax,%rbx,4),%edi
add    %edi,%edx
mov    %edx,(%rax,%rsi,4)
jmp    1170 <numTrees+0x60>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1212 <numTrees+0x102>
movslq %r14d,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    %ecx,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @numTrees(i32 %0) {
%2 = shl i32 %0, 2
%3 = add i32 %2, 4
%4 = tail call i64 @malloc(i32 %3)
%5 = inttoptr i64 %4 to i32*
%6 = icmp slt i32 %0, 1
br i1 %6, label %66, label %7
7: ; preds = %1
%8 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %8, label %66, label %9
9: ; preds = %7
store i32 1, i32* %5
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 1
store i32 1, i32* %10
%11 = add nuw i32 %0, 1
%12 = zext i32 %11 to i64
br label %13
13: ; preds = %9, %58
%14 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %61, %58 ]
%15 = phi i64 [ 2, %9 ], [ %59, %58 ]
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %15
store i32 0, i32* %16
%17 = and i64 %15, 1
%18 = icmp eq i64 %14, -1
br i1 %18, label %45, label %19
19: ; preds = %13
%20 = and i64 %15, 9223372036854775806
br label %21
21: ; preds = %21, %19
%22 = phi i32 [ 0, %19 ], [ %41, %21 ]
%23 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %42, %21 ]
%24 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %43, %21 ]
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %23
%26 = load i32, i32* %25
%27 = xor i64 %23, -1
%28 = add nsw i64 %15, %27
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = mul nsw i32 %30, %26
%32 = add nsw i32 %22, %31
store i32 %32, i32* %16
%33 = or i64 %23, 1
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = sub nuw nsw i64 -2, %23
%37 = add nsw i64 %15, %36
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = mul nsw i32 %39, %35
%41 = add nsw i32 %32, %40
store i32 %41, i32* %16
%42 = add nuw nsw i64 %23, 2
%43 = add i64 %24, 2
%44 = icmp eq i64 %43, %20
br i1 %44, label %45, label %21
45: ; preds = %21, %13
%46 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %41, %21 ]
%47 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %42, %21 ]
%48 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %48, label %58, label %49
49: ; preds = %45
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %47
%51 = load i32, i32* %50
%52 = xor i64 %47, -1
%53 = add nsw i64 %15, %52
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = mul nsw i32 %55, %51
%57 = add nsw i32 %46, %56
store i32 %57, i32* %16
br label %58
58: ; preds = %45, %49
%59 = add nuw nsw i64 %15, 1
%60 = icmp eq i64 %59, %12
%61 = add i64 %14, 1
br i1 %60, label %62, label %13
62: ; preds = %58
%63 = sext i32 %0 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %63
%65 = load i32, i32* %64
br label %66
66: ; preds = %7, %1, %62
%67 = phi i32 [ %65, %62 ], [ 0, %1 ], [ 1, %7 ]
ret i32 %67
}