#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 partition(int *, int, int, int);
int pivot(int *, int, int);
int findRank(int a[], int i, int j, int r) {
  int p = pivot(a, i, j);
  int k = partition(a, i, j, p);
  if (r == j - k + 1)
    return k;
  else if (r < j - k + 1)
    return findRank(a, k + 1, j, r);
  else
    return findRank(a, i, k - 1, r - j + k - 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<findRank>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1050 <pivot@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
call   1040 <partition@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    118b <findRank+0x5b>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11dd <findRank+0xad>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11bc <findRank+0x8c>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x24(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <findRank@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11dd <findRank+0xad>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x24(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
call   1030 <findRank@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<findRank>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%r12d
mov    %edx,%ebp
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r14
call   1040 <pivot@plt>
mov    %r14,%rdi
mov    %r15d,%esi
mov    %ebp,%edx
mov    %eax,%ecx
call   1030 <partition@plt>
mov    %ebp,%ecx
sub    %eax,%ecx
lea    0x1(%rcx),%edx
cmp    %r12d,%edx
jne    1170 <findRank+0x50>
mov    %eax,%r13d
mov    %r13d,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%r13d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
cmp    %r12d,%ecx
jge    11c0 <findRank+0xa0>
lea    -0x1(%r13),%ebx
not    %ebp
add    %r13d,%ebp
add    %ebp,%r12d
mov    %r14,%rdi
mov    %r15d,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1040 <pivot@plt>
mov    %r14,%rdi
mov    %r15d,%esi
mov    %ebx,%edx
mov    %eax,%ecx
call   1030 <partition@plt>
mov    %eax,%r13d
mov    %ebx,%ecx
sub    %eax,%ecx
lea    0x1(%rcx),%eax
mov    %ebx,%ebp
cmp    %r12d,%eax
jne    1180 <findRank+0x60>
jmp    1159 <findRank+0x39>
add    $0x1,%r13d
mov    %r14,%rdi
mov    %r13d,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1040 <pivot@plt>
mov    %r14,%rdi
mov    %r13d,%esi
mov    %ebp,%edx
mov    %eax,%ecx
call   1030 <partition@plt>
mov    %ebp,%ecx
sub    %eax,%ecx
lea    0x1(%rcx),%edx
mov    %r13d,%r15d
mov    %eax,%r13d
cmp    %r12d,%edx
jne    1170 <findRank+0x50>
jmp    1159 <findRank+0x39>

LLVM IR (-O0):
define i32 @findRank(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
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%12 = load i32*, i32** %6
%13 = load i32, i32* %7
%14 = load i32, i32* %8
%15 = call i32 @pivot(i32* %12, i32 %13, i32 %14)
store i32 %15, i32* %10
%16 = load i32*, i32** %6
%17 = load i32, i32* %7
%18 = load i32, i32* %8
%19 = load i32, i32* %10
%20 = call i32 @partition(i32* %16, i32 %17, i32 %18, i32 %19)
store i32 %20, i32* %11
%21 = load i32, i32* %9
%22 = load i32, i32* %8
%23 = load i32, i32* %11
%24 = sub nsw i32 %22, %23
%25 = add nsw i32 %24, 1
%26 = icmp eq i32 %21, %25
br i1 %26, label %27, label %29
27: ; preds = %4
%28 = load i32, i32* %11
store i32 %28, i32* %5
br label %55
29: ; preds = %4
%30 = load i32, i32* %9
%31 = load i32, i32* %8
%32 = load i32, i32* %11
%33 = sub nsw i32 %31, %32
%34 = add nsw i32 %33, 1
%35 = icmp slt i32 %30, %34
br i1 %35, label %36, label %43
36: ; preds = %29
%37 = load i32*, i32** %6
%38 = load i32, i32* %11
%39 = add nsw i32 %38, 1
%40 = load i32, i32* %8
%41 = load i32, i32* %9
%42 = call i32 @findRank(i32* %37, i32 %39, i32 %40, i32 %41)
store i32 %42, i32* %5
br label %55
43: ; preds = %29
%44 = load i32*, i32** %6
%45 = load i32, i32* %7
%46 = load i32, i32* %11
%47 = sub nsw i32 %46, 1
%48 = load i32, i32* %9
%49 = load i32, i32* %8
%50 = sub nsw i32 %48, %49
%51 = load i32, i32* %11
%52 = add nsw i32 %50, %51
%53 = sub nsw i32 %52, 1
%54 = call i32 @findRank(i32* %44, i32 %45, i32 %47, i32 %53)
store i32 %54, i32* %5
br label %55
55: ; preds = %43, %36, %27
%56 = load i32, i32* %5
ret i32 %56
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @findRank(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = tail call i32 @pivot(i32* %0, i32 %1, i32 %2)
%6 = tail call i32 @partition(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %5)
%7 = sub nsw i32 %2, %6
%8 = add nsw i32 %7, 1
%9 = icmp eq i32 %8, %3
br i1 %9, label %39, label %10
10: ; preds = %4, %22
%11 = phi i32 [ %26, %22 ], [ %7, %4 ]
%12 = phi i32 [ %25, %22 ], [ %6, %4 ]
%13 = phi i32 [ %19, %22 ], [ %3, %4 ]
%14 = phi i32 [ %20, %22 ], [ %2, %4 ]
%15 = phi i32 [ %23, %22 ], [ %1, %4 ]
br label %16
16: ; preds = %10, %29
%17 = phi i32 [ %11, %10 ], [ %36, %29 ]
%18 = phi i32 [ %12, %10 ], [ %35, %29 ]
%19 = phi i32 [ %13, %10 ], [ %33, %29 ]
%20 = phi i32 [ %14, %10 ], [ %30, %29 ]
%21 = icmp slt i32 %17, %19
br i1 %21, label %29, label %22
22: ; preds = %16
%23 = add nsw i32 %18, 1
%24 = tail call i32 @pivot(i32* %0, i32 %23, i32 %20)
%25 = tail call i32 @partition(i32* %0, i32 %23, i32 %20, i32 %24)
%26 = sub nsw i32 %20, %25
%27 = add nsw i32 %26, 1
%28 = icmp eq i32 %27, %19
br i1 %28, label %39, label %10
29: ; preds = %16
%30 = add nsw i32 %18, -1
%31 = xor i32 %20, -1
%32 = add i32 %18, %31
%33 = add i32 %32, %19
%34 = tail call i32 @pivot(i32* %0, i32 %15, i32 %30)
%35 = tail call i32 @partition(i32* %0, i32 %15, i32 %30, i32 %34)
%36 = sub nsw i32 %30, %35
%37 = add nsw i32 %36, 1
%38 = icmp eq i32 %37, %33
br i1 %38, label %39, label %16
39: ; preds = %22, %29, %4
%40 = phi i32 [ %6, %4 ], [ %35, %29 ], [ %25, %22 ]
ret i32 %40
}