#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 validate_sort_order(int const *, int, int /*<<< orphan*/);
bool find_mode_in_sorted_array(const int *array, int n, int *mode,
                               int *mode_freq) {
  int i, gmode, lmode;
  unsigned gmode_freq, lmode_freq;
  if (n == 0)
    return true;
  if (array == NULL)
    return false;
  if (validate_sort_order(array, n, 0) == false) {
    return false;
  }
  gmode = lmode = array[0];
  gmode_freq = lmode_freq = 1;
  for (i = 1; i < n; i++) {
    if (array[i] == lmode)
      lmode_freq++;
    else {
      if (lmode_freq > gmode_freq) {
        gmode_freq = lmode_freq;
        gmode = lmode;
      }
      lmode = array[i];
      lmode_freq = 1;
    }
  }
  if (mode)
    *mode = gmode;
  if (mode_freq)
    *mode_freq = gmode_freq;
  return true;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<find_mode_in_sorted_array>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    113d <find_mode_in_sorted_array+0x2d>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    1235 <find_mode_in_sorted_array+0x125>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1154 <find_mode_in_sorted_array+0x44>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1235 <find_mode_in_sorted_array+0x125>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
xor    %edx,%edx
call   1030 <validate_sort_order@plt>
cmp    $0x0,%eax
jne    1177 <find_mode_in_sorted_array+0x67>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1235 <find_mode_in_sorted_array+0x125>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    %eax,-0x30(%rbp)
movl   $0x1,-0x3c(%rbp)
movl   $0x1,-0x38(%rbp)
movl   $0x1,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1206 <find_mode_in_sorted_array+0xf6>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x34(%rbp),%eax
jne    11c6 <find_mode_in_sorted_array+0xb6>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11f3 <find_mode_in_sorted_array+0xe3>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jbe    11de <find_mode_in_sorted_array+0xce>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
movl   $0x1,-0x3c(%rbp)
jmp    11f8 <find_mode_in_sorted_array+0xe8>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1198 <find_mode_in_sorted_array+0x88>
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
je     121a <find_mode_in_sorted_array+0x10a>
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
je     122e <find_mode_in_sorted_array+0x11e>
mov    -0x38(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<find_mode_in_sorted_array>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
je     1183 <find_mode_in_sorted_array+0x73>
mov    %rdi,%r12
test   %rdi,%rdi
je     118a <find_mode_in_sorted_array+0x7a>
mov    %rcx,%r14
mov    %rdx,%r15
mov    %esi,%ebx
xor    %ebp,%ebp
mov    %r12,%rdi
xor    %edx,%edx
call   1030 <validate_sort_order@plt>
test   %eax,%eax
je     11a5 <find_mode_in_sorted_array+0x95>
mov    (%r12),%ecx
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x2,%ebx
jl     118e <find_mode_in_sorted_array+0x7e>
mov    %ebx,%r8d
add    $0xffffffffffffffff,%r8
cmp    $0x2,%ebx
jne    11b0 <find_mode_in_sorted_array+0xa0>
mov    $0x1,%edx
mov    $0x1,%edi
mov    $0x1,%eax
mov    %ecx,%ebx
test   $0x1,%r8b
je     1190 <find_mode_in_sorted_array+0x80>
cmp    %eax,%edx
mov    %ebx,%esi
cmova  %ecx,%esi
cmovbe %eax,%edx
cmp    %ecx,(%r12,%rdi,4)
cmovne %esi,%ebx
cmovne %edx,%eax
jmp    1190 <find_mode_in_sorted_array+0x80>
mov    $0x1,%ebp
jmp    11a5 <find_mode_in_sorted_array+0x95>
xor    %ebp,%ebp
jmp    11a5 <find_mode_in_sorted_array+0x95>
mov    %ecx,%ebx
test   %r15,%r15
je     1198 <find_mode_in_sorted_array+0x88>
mov    %ebx,(%r15)
mov    $0x1,%ebp
test   %r14,%r14
je     11a5 <find_mode_in_sorted_array+0x95>
mov    %eax,(%r14)
mov    %ebp,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %r8,%r9
and    $0xfffffffffffffffe,%r9
neg    %r9
mov    $0x1,%edx
mov    $0x1,%edi
mov    $0x1,%eax
mov    %ecx,%ebp
mov    %ecx,%ebx
jmp    11e7 <find_mode_in_sorted_array+0xd7>
nop
add    $0x1,%edx
mov    %ebp,%ecx
lea    (%r9,%rdi,1),%rsi
add    $0x2,%rsi
add    $0x2,%rdi
cmp    $0x1,%rsi
je     1167 <find_mode_in_sorted_array+0x57>
mov    (%r12,%rdi,4),%ecx
cmp    %ebp,%ecx
jne    1200 <find_mode_in_sorted_array+0xf0>
add    $0x1,%edx
jmp    120f <find_mode_in_sorted_array+0xff>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cmp    %eax,%edx
cmova  %ebp,%ebx
cmova  %edx,%eax
mov    $0x1,%edx
mov    %ecx,%ebp
mov    0x4(%r12,%rdi,4),%ecx
cmp    %ebp,%ecx
je     11d0 <find_mode_in_sorted_array+0xc0>
cmp    %eax,%edx
cmova  %ebp,%ebx
cmova  %edx,%eax
mov    $0x1,%edx
mov    %ecx,%ebp
jmp    11d5 <find_mode_in_sorted_array+0xc5>

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @find_mode_in_sorted_array(i32* %0, i32 %1, i32* writeonly %2, i32* writeonly %3) {
%5 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %5, label %86, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp eq i32* %0, null
br i1 %7, label %86, label %8
8: ; preds = %6
%9 = tail call i32 @validate_sort_order(i32* %0, i32 %1, i32 0)
%10 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %10, label %86, label %11
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %0
%13 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %13, label %14, label %78
14: ; preds = %11
%15 = zext i32 %1 to i64
%16 = add nsw i64 %15, -1
%17 = and i64 %16, 1
%18 = icmp eq i32 %1, 2
br i1 %18, label %60, label %19
19: ; preds = %14
%20 = and i64 %16, -2
br label %21
21: ; preds = %52, %19
%22 = phi i64 [ 1, %19 ], [ %57, %52 ]
%23 = phi i32 [ 1, %19 ], [ %56, %52 ]
%24 = phi i32 [ 1, %19 ], [ %55, %52 ]
%25 = phi i32 [ %12, %19 ], [ %54, %52 ]
%26 = phi i32 [ %12, %19 ], [ %53, %52 ]
%27 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %58, %52 ]
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%29 = load i32, i32* %28
%30 = icmp eq i32 %29, %25
br i1 %30, label %31, label %33
31: ; preds = %21
%32 = add i32 %23, 1
br label %37
33: ; preds = %21
%34 = icmp ugt i32 %23, %24
%35 = select i1 %34, i32 %25, i32 %26
%36 = select i1 %34, i32 %23, i32 %24
br label %37
37: ; preds = %31, %33
%38 = phi i32 [ %26, %31 ], [ %35, %33 ]
%39 = phi i32 [ %25, %31 ], [ %29, %33 ]
%40 = phi i32 [ %24, %31 ], [ %36, %33 ]
%41 = phi i32 [ %32, %31 ], [ 1, %33 ]
%42 = add nuw nsw i64 %22, 1
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = icmp eq i32 %44, %39
br i1 %45, label %50, label %46
46: ; preds = %37
%47 = icmp ugt i32 %41, %40
%48 = select i1 %47, i32 %39, i32 %38
%49 = select i1 %47, i32 %41, i32 %40
br label %52
50: ; preds = %37
%51 = add i32 %41, 1
br label %52
52: ; preds = %50, %46
%53 = phi i32 [ %38, %50 ], [ %48, %46 ]
%54 = phi i32 [ %39, %50 ], [ %44, %46 ]
%55 = phi i32 [ %40, %50 ], [ %49, %46 ]
%56 = phi i32 [ %51, %50 ], [ 1, %46 ]
%57 = add nuw nsw i64 %22, 2
%58 = add i64 %27, 2
%59 = icmp eq i64 %58, %20
br i1 %59, label %60, label %21
60: ; preds = %52, %14
%61 = phi i32 [ undef, %14 ], [ %53, %52 ]
%62 = phi i32 [ undef, %14 ], [ %55, %52 ]
%63 = phi i64 [ 1, %14 ], [ %57, %52 ]
%64 = phi i32 [ 1, %14 ], [ %56, %52 ]
%65 = phi i32 [ 1, %14 ], [ %55, %52 ]
%66 = phi i32 [ %12, %14 ], [ %54, %52 ]
%67 = phi i32 [ %12, %14 ], [ %53, %52 ]
%68 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %68, label %78, label %69
69: ; preds = %60
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %63
%71 = load i32, i32* %70
%72 = icmp eq i32 %71, %66
%73 = icmp ugt i32 %64, %65
%74 = select i1 %73, i32 %66, i32 %67
%75 = select i1 %73, i32 %64, i32 %65
%76 = select i1 %72, i32 %67, i32 %74
%77 = select i1 %72, i32 %65, i32 %75
br label %78
78: ; preds = %69, %60, %11
%79 = phi i32 [ %12, %11 ], [ %61, %60 ], [ %76, %69 ]
%80 = phi i32 [ 1, %11 ], [ %62, %60 ], [ %77, %69 ]
%81 = icmp eq i32* %2, null
br i1 %81, label %83, label %82
82: ; preds = %78
store i32 %79, i32* %2
br label %83
83: ; preds = %82, %78
%84 = icmp eq i32* %3, null
br i1 %84, label %86, label %85
85: ; preds = %83
store i32 %80, i32* %3
br label %86
86: ; preds = %83, %85, %8, %6, %4
%87 = phi i32 [ 1, %4 ], [ 0, %6 ], [ 0, %8 ], [ 1, %85 ], [ 1, %83 ]
ret i32 %87
}