int integerBreak(int n) {
  int i = 0;
  int ret = 1;
  if (n == 2) {
    return 1;
  }
  if (n == 3) {
    return 2;
  }
  switch (n % 3) {
  case 1:
    i = n / 3 - 1;
    ret *= 4;
    break;
  case 2:
    i = n / 3;
    ret *= 2;
    break;
  default:
    i = n / 3;
    break;
  }
  while (i--) {
    ret *= 3;
  }
  return ret;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<integerBreak>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
jne    112b <integerBreak+0x2b>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    11f8 <integerBreak+0xf8>
cmpl   $0x3,-0x8(%rbp)
jne    1141 <integerBreak+0x41>
movl   $0x2,-0x4(%rbp)
jmp    11f8 <integerBreak+0xf8>
movslq -0x8(%rbp),%rcx
mov    %ecx,%eax
imul   $0x55555556,%rcx,%rdx
mov    %rdx,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
shr    $0x20,%rdx
add    %ecx,%edx
mov    %edx,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,2),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
sub    $0x1,%eax
je     1184 <integerBreak+0x84>
jmp    1173 <integerBreak+0x73>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
je     11a3 <integerBreak+0xa3>
jmp    11bf <integerBreak+0xbf>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
shl    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11cd <integerBreak+0xcd>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11cd <integerBreak+0xcd>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11d2 <integerBreak+0xd2>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0xc(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     11f2 <integerBreak+0xf2>
imul   $0x3,-0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11d2 <integerBreak+0xd2>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<integerBreak>:
cmp    $0x2,%edi
je     1110 <integerBreak+0x10>
cmp    $0x3,%edi
jne    1116 <integerBreak+0x16>
mov    $0x2,%eax
ret
mov    $0x1,%eax
ret
movslq %edi,%rax
imul   $0x55555556,%rax,%rdx
mov    %rdx,%rsi
shr    $0x3f,%rsi
shr    $0x20,%rdx
lea    (%rdx,%rsi,1),%ecx
lea    (%rcx,%rcx,2),%eax
sub    %eax,%edi
cmp    $0x2,%edi
je     1156 <integerBreak+0x56>
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x1,%edi
jne    114d <integerBreak+0x4d>
lea    (%rdx,%rsi,1),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    $0x4,%eax
test   %ecx,%ecx
jne    1167 <integerBreak+0x67>
jmp    1258 <integerBreak+0x158>
add    %esi,%edx
mov    $0x2,%eax
mov    %edx,%ecx
test   %ecx,%ecx
je     1258 <integerBreak+0x158>
cmp    $0x8,%ecx
jb     1250 <integerBreak+0x150>
mov    %ecx,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
movd   %eax,%xmm1
movaps 0xe80(%rip),%xmm0
movss  %xmm1,%xmm0
lea    -0x8(%rdx),%edi
mov    %edi,%esi
shr    $0x3,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,%eax
and    $0x7,%eax
cmp    $0x38,%edi
jae    11a3 <integerBreak+0xa3>
movdqa 0xe6f(%rip),%xmm1
jmp    11fb <integerBreak+0xfb>
and    $0xfffffff8,%esi
movdqa 0xe62(%rip),%xmm1
movdqa 0xe6a(%rip),%xmm2
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm2,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm1
add    $0xfffffff8,%esi
jne    11c0 <integerBreak+0xc0>
test   %eax,%eax
je     121d <integerBreak+0x11d>
nop
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
movdqa %xmm1,%xmm2
paddd  %xmm1,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0xffffffff,%eax
jne    1200 <integerBreak+0x100>
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm0
pmuludq %xmm1,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %edx,%ecx
je     1258 <integerBreak+0x158>
and    $0x7,%ecx
lea    (%rax,%rax,2),%eax
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1250 <integerBreak+0x150>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @integerBreak(i32 %0) {
switch i32 %0, label %3 [
i32 2, label %65
i32 3, label %2
]
2: ; preds = %1
br label %65
3: ; preds = %1
%4 = srem i32 %0, 3
%5 = sdiv i32 %0, 3
switch i32 %4, label %11 [
i32 1, label %6
i32 2, label %9
]
6: ; preds = %3
%7 = sdiv i32 %0, 3
%8 = add nsw i32 %7, -1
br label %11
9: ; preds = %3
%10 = sdiv i32 %0, 3
br label %11
11: ; preds = %3, %9, %6
%12 = phi i32 [ %10, %9 ], [ %8, %6 ], [ %5, %3 ]
%13 = phi i32 [ 2, %9 ], [ 4, %6 ], [ 1, %3 ]
%14 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %14, label %65, label %15
15: ; preds = %11
%16 = icmp ult i32 %12, 8
br i1 %16, label %56, label %17
17: ; preds = %15
%18 = and i32 %12, -8
%19 = and i32 %12, 7
%20 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 1, i32 1, i32 1>, i32 %13, i64 0
%21 = add i32 %18, -8
%22 = lshr exact i32 %21, 3
%23 = add nuw nsw i32 %22, 1
%24 = and i32 %23, 7
%25 = icmp ult i32 %21, 56
br i1 %25, label %36, label %26
26: ; preds = %17
%27 = and i32 %23, 1073741816
br label %28
28: ; preds = %28, %26
%29 = phi <4 x i32> [ %20, %26 ], [ %32, %28 ]
%30 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %26 ], [ %33, %28 ]
%31 = phi i32 [ 0, %26 ], [ %34, %28 ]
%32 = mul <4 x i32> %29, <i32 6561, i32 6561, i32 6561, i32 6561>
%33 = mul <4 x i32> %30, <i32 6561, i32 6561, i32 6561, i32 6561>
%34 = add nuw i32 %31, 8
%35 = icmp eq i32 %34, %27
br i1 %35, label %36, label %28
36: ; preds = %28, %17
%37 = phi <4 x i32> [ undef, %17 ], [ %32, %28 ]
%38 = phi <4 x i32> [ undef, %17 ], [ %33, %28 ]
%39 = phi <4 x i32> [ %20, %17 ], [ %32, %28 ]
%40 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %17 ], [ %33, %28 ]
%41 = icmp eq i32 %24, 0
br i1 %41, label %50, label %42
42: ; preds = %36, %42
%43 = phi <4 x i32> [ %46, %42 ], [ %39, %36 ]
%44 = phi <4 x i32> [ %47, %42 ], [ %40, %36 ]
%45 = phi i32 [ %48, %42 ], [ 0, %36 ]
%46 = mul <4 x i32> %43, <i32 3, i32 3, i32 3, i32 3>
%47 = mul <4 x i32> %44, <i32 3, i32 3, i32 3, i32 3>
%48 = add i32 %45, 1
%49 = icmp eq i32 %48, %24
br i1 %49, label %50, label %42
50: ; preds = %42, %36
%51 = phi <4 x i32> [ %37, %36 ], [ %46, %42 ]
%52 = phi <4 x i32> [ %38, %36 ], [ %47, %42 ]
%53 = mul <4 x i32> %52, %51
%54 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %53)
%55 = icmp eq i32 %12, %18
br i1 %55, label %65, label %56
56: ; preds = %15, %50
%57 = phi i32 [ %13, %15 ], [ %54, %50 ]
%58 = phi i32 [ %12, %15 ], [ %19, %50 ]
br label %59
59: ; preds = %56, %59
%60 = phi i32 [ %63, %59 ], [ %57, %56 ]
%61 = phi i32 [ %62, %59 ], [ %58, %56 ]
%62 = add nsw i32 %61, -1
%63 = mul nsw i32 %60, 3
%64 = icmp eq i32 %62, 0
br i1 %64, label %65, label %59
65: ; preds = %59, %50, %11, %1, %2
%66 = phi i32 [ 2, %2 ], [ 1, %1 ], [ %13, %11 ], [ %54, %50 ], [ %63, %59 ]
ret i32 %66
}