#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 */
unsigned int partition(int, int);
unsigned find(int l, int r, unsigned k) {
  unsigned mid, p;
  if (l == r)
    return l;
  mid = partition(l, r);
  p = mid - l + 1;
  return k < p ? find(l, mid, k) : find(mid + 1, r, k - p);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<find>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jne    1148 <find+0x28>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a1 <find+0x81>
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1030 <partition@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jae    1184 <find+0x64>
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1040 <find@plt>
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    119b <find+0x7b>
mov    -0x14(%rbp),%edi
add    $0x1,%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
sub    -0x18(%rbp),%edx
call   1040 <find@plt>
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<find>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edx,%r14d
mov    %esi,%ebx
mov    %edi,%ebp
mov    %ebx,%eax
nopl   (%rax)
cmp    %eax,%ebp
je     1147 <find+0x37>
mov    %eax,%ebx
mov    %ebp,%edi
mov    %eax,%esi
call   1030 <partition@plt>
mov    %eax,%edx
sub    %ebp,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %r14d,%ecx
sub    %edx,%ecx
jb     1120 <find+0x10>
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%ebp
mov    %ecx,%r14d
jmp    111b <find+0xb>
mov    %ebp,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @find(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%10 = load i32, i32* %5
%11 = load i32, i32* %6
%12 = icmp eq i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %15
13: ; preds = %3
%14 = load i32, i32* %5
store i32 %14, i32* %4
br label %41
15: ; preds = %3
%16 = load i32, i32* %5
%17 = load i32, i32* %6
%18 = call i32 @partition(i32 %16, i32 %17)
store i32 %18, i32* %8
%19 = load i32, i32* %8
%20 = load i32, i32* %5
%21 = sub i32 %19, %20
%22 = add i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %9
%23 = load i32, i32* %7
%24 = load i32, i32* %9
%25 = icmp ult i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %31
26: ; preds = %15
%27 = load i32, i32* %5
%28 = load i32, i32* %8
%29 = load i32, i32* %7
%30 = call i32 @find(i32 %27, i32 %28, i32 %29)
br label %39
31: ; preds = %15
%32 = load i32, i32* %8
%33 = add i32 %32, 1
%34 = load i32, i32* %6
%35 = load i32, i32* %7
%36 = load i32, i32* %9
%37 = sub i32 %35, %36
%38 = call i32 @find(i32 %33, i32 %34, i32 %37)
br label %39
39: ; preds = %31, %26
%40 = phi i32 [ %30, %26 ], [ %38, %31 ]
store i32 %40, i32* %4
br label %41
41: ; preds = %39, %13
%42 = load i32, i32* %4
ret i32 %42
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @find(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
br label %4
4: ; preds = %16, %3
%5 = phi i32 [ %17, %16 ], [ %0, %3 ]
%6 = phi i32 [ %9, %16 ], [ %1, %3 ]
%7 = phi i32 [ %18, %16 ], [ %2, %3 ]
br label %8
8: ; preds = %4, %11
%9 = phi i32 [ %12, %11 ], [ %6, %4 ]
%10 = icmp eq i32 %5, %9
br i1 %10, label %19, label %11
11: ; preds = %8
%12 = tail call i32 @partition(i32 %5, i32 %9)
%13 = sub i32 %12, %5
%14 = add i32 %13, 1
%15 = icmp ult i32 %7, %14
br i1 %15, label %8, label %16
16: ; preds = %11
%17 = add i32 %12, 1
%18 = sub i32 %7, %14
br label %4
19: ; preds = %8
ret i32 %5
}