#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 INT_MAX;
int helper(int n) {
  static int mins[1000000];
  mins[0] = 0;
  for (int i = 1; i <= n; i++) {
    int min = INT_MAX;
    int square = 1;
    for (int r = 1; square <= i; r++) {
      int t = mins[i - square] + 1;
      min = t < min ? t : min;
      square = r * r;
    }
    mins[i] = min;
  }
  return mins[n];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<helper>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,0x2f1f(%rip)
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     11bd <helper+0xbd>
mov    0x2ebd(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     119e <helper+0x9e>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
movslq %eax,%rcx
lea    0x2ed6(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    117a <helper+0x7a>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1180 <helper+0x80>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    113e <helper+0x3e>
mov    -0xc(%rbp),%edx
movslq -0x8(%rbp),%rcx
lea    0x2e84(%rip),%rax
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1118 <helper+0x18>
movslq -0x4(%rbp),%rcx
lea    0x2e68(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<helper>:
movl   $0x0,0x2f26(%rip)
test   %edi,%edi
jle    1170 <helper+0x70>
mov    0x2ed3(%rip),%rax
mov    (%rax),%r8d
lea    0x1(%rdi),%r9d
mov    $0x1,%r11d
lea    0x2f07(%rip),%r10
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x1,%eax
mov    $0x1,%esi
mov    %r8d,%ecx
nopl   (%rax)
mov    %ecx,%edx
mov    %r11d,%ecx
sub    %esi,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%r10,%rcx,4),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %edx,%ecx
cmovge %edx,%ecx
mov    %eax,%esi
imul   %esi,%esi
add    $0x1,%eax
cmp    %rsi,%r11
jae    1140 <helper+0x40>
mov    %ecx,(%r10,%r11,4)
add    $0x1,%r11
cmp    %r9,%r11
jne    1130 <helper+0x30>
movslq %edi,%rax
lea    0x2eb6(%rip),%rcx
mov    (%rcx,%rax,4),%eax
ret

LLVM IR (-O0):
@helper.mins = internal global [1000000 x i32] zeroinitializer
@INT_MAX = global i32 0
define i32 @helper(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* getelementptr inbounds ([1000000 x i32], [1000000 x i32]* @helper.mins, i64 0, i64 0)
store i32 1, i32* %3
br label %8
8: ; preds = %46, %1
%9 = load i32, i32* %3
%10 = load i32, i32* %2
%11 = icmp sle i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %49
12: ; preds = %8
%13 = load i32, i32* @INT_MAX
store i32 %13, i32* %4
store i32 1, i32* %5
store i32 1, i32* %6
br label %14
14: ; preds = %38, %12
%15 = load i32, i32* %5
%16 = load i32, i32* %3
%17 = icmp sle i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %41
18: ; preds = %14
%19 = load i32, i32* %3
%20 = load i32, i32* %5
%21 = sub nsw i32 %19, %20
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], [1000000 x i32]* @helper.mins, i64 0, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %7
%26 = load i32, i32* %7
%27 = load i32, i32* %4
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %31
29: ; preds = %18
%30 = load i32, i32* %7
br label %33
31: ; preds = %18
%32 = load i32, i32* %4
br label %33
33: ; preds = %31, %29
%34 = phi i32 [ %30, %29 ], [ %32, %31 ]
store i32 %34, i32* %4
%35 = load i32, i32* %6
%36 = load i32, i32* %6
%37 = mul nsw i32 %35, %36
store i32 %37, i32* %5
br label %38
38: ; preds = %33
%39 = load i32, i32* %6
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %6
br label %14
41: ; preds = %14
%42 = load i32, i32* %4
%43 = load i32, i32* %3
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], [1000000 x i32]* @helper.mins, i64 0, i64 %44
store i32 %42, i32* %45
br label %46
46: ; preds = %41
%47 = load i32, i32* %3
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %3
br label %8
49: ; preds = %8
%50 = load i32, i32* %2
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], [1000000 x i32]* @helper.mins, i64 0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
ret i32 %53
}

LLVM IR (-O2):
@helper.mins = internal unnamed_addr global [1000000 x i32] zeroinitializer
@INT_MAX = global i32 0
define i32 @helper(i32 %0) {
store i32 0, i32* getelementptr inbounds ([1000000 x i32], [1000000 x i32]* @helper.mins, i64 0, i64 0)
%2 = icmp slt i32 %0, 1
br i1 %2, label %7, label %3
3: ; preds = %1
%4 = load i32, i32* @INT_MAX
%5 = add nuw i32 %0, 1
%6 = zext i32 %5 to i64
br label %11
7: ; preds = %14, %1
%8 = sext i32 %0 to i64
%9 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], [1000000 x i32]* @helper.mins, i64 0, i64 %8
%10 = load i32, i32* %9
ret i32 %10
11: ; preds = %3, %14
%12 = phi i64 [ 1, %3 ], [ %16, %14 ]
%13 = trunc i64 %12 to i32
br label %18
14: ; preds = %18
%15 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], [1000000 x i32]* @helper.mins, i64 0, i64 %12
store i32 %28, i32* %15
%16 = add nuw nsw i64 %12, 1
%17 = icmp eq i64 %16, %6
br i1 %17, label %7, label %11
18: ; preds = %11, %18
%19 = phi i32 [ 1, %11 ], [ %30, %18 ]
%20 = phi i32 [ 1, %11 ], [ %29, %18 ]
%21 = phi i32 [ %4, %11 ], [ %28, %18 ]
%22 = sub nsw i32 %13, %20
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], [1000000 x i32]* @helper.mins, i64 0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = add nsw i32 %25, 1
%27 = icmp slt i32 %26, %21
%28 = select i1 %27, i32 %26, i32 %21
%29 = mul nsw i32 %19, %19
%30 = add nuw nsw i32 %19, 1
%31 = zext i32 %29 to i64
%32 = icmp ult i64 %12, %31
br i1 %32, label %14, label %18
}