#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 /*<<< orphan*/ free(int *);
scalar_t__ malloc(int);
int numSquares(int n) {
  int least = 0;
  int num = 0;
  int *nums = (int *)malloc((n + 1) * sizeof(int));
  for (int i = 1; i <= n; i++) {
    least = i;
    for (int x = 1; x * x <= i; x++) {
      num = 1 + nums[i - x * x];
      if (least > num) {
        least = num;
      }
    }
    nums[i] = least;
  }
  num = nums[n];
  free(nums);
  return num;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<numSquares>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     11dd <numSquares+0xbd>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
imul   -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     11c1 <numSquares+0xa1>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
sub    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jle    11ae <numSquares+0x8e>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    11b3 <numSquares+0x93>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1170 <numSquares+0x50>
mov    -0x8(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1157 <numSquares+0x37>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<numSquares>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%r14d
lea    0x4(,%r14,4),%edi
call   1040 <malloc@plt>
test   %r14d,%r14d
jle    118d <numSquares+0x6d>
lea    0x1(%r14),%r8d
mov    $0x1,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x1,%edi
mov    $0x2,%esi
mov    %edx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
mov    %ebx,%ecx
mov    %edx,%ebx
sub    %edi,%ebx
movslq %ebx,%rdi
mov    (%rax,%rdi,4),%ebx
add    $0x1,%ebx
cmp    %ebx,%ecx
cmovle %ecx,%ebx
mov    %esi,%edi
imul   %edi,%edi
add    $0x1,%esi
cmp    %rdi,%rdx
jae    1160 <numSquares+0x40>
mov    %ebx,(%rax,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    %r8,%rdx
jne    1150 <numSquares+0x30>
movslq %r14d,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ebx
mov    %rax,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %ebx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @numSquares(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 %13, label %7
7: ; preds = %1
%8 = add nuw i32 %0, 1
%9 = zext i32 %8 to i64
br label %10
10: ; preds = %7, %18
%11 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %20, %18 ]
%12 = trunc i64 %11 to i32
br label %22
13: ; preds = %18, %1
%14 = sext i32 %0 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = tail call i32 @free(i32* %5)
ret i32 %16
18: ; preds = %22
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %11
store i32 %32, i32* %19
%20 = add nuw nsw i64 %11, 1
%21 = icmp eq i64 %20, %9
br i1 %21, label %13, label %10
22: ; preds = %10, %22
%23 = phi i32 [ 1, %10 ], [ %34, %22 ]
%24 = phi i32 [ 1, %10 ], [ %33, %22 ]
%25 = phi i32 [ %12, %10 ], [ %32, %22 ]
%26 = sub nsw i32 %12, %23
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = add nsw i32 %29, 1
%31 = icmp sgt i32 %25, %30
%32 = select i1 %31, i32 %30, i32 %25
%33 = add nuw nsw i32 %24, 1
%34 = mul nsw i32 %33, %33
%35 = zext i32 %34 to i64
%36 = icmp ult i64 %11, %35
br i1 %36, label %18, label %22
}