#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 */
scalar_t__ is_pentagonal(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
int main(int argc, char **argv) {
  int i, j;
  int p[10000] = {0};
  i = 1;
  while (1) {
    p[i] = i * (3 * i - 1) / 2;
    if (p[i] % 2 == 0) {
      j = 1;
      while (j < i) {
        if (p[j] % 2 == 0 && is_pentagonal(p[i] - p[j]) &&
            is_pentagonal(p[i] + p[j])) {
          printf("%d\n", p[i] - p[j]);
          return 0;
        }
        j++;
      }
    }
    i++;
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x9c60,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
lea    -0x9c60(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x9c40,%edx
call   1040 <memset@plt>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   $0x3,-0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
movslq -0x14(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x9c60(%rbp,%rax,4)
movslq -0x14(%rbp),%rax
mov    -0x9c60(%rbp,%rax,4),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    125a <main+0x12a>
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1255 <main+0x125>
movslq -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x9c60(%rbp,%rax,4),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    1247 <main+0x117>
movslq -0x14(%rbp),%rax
mov    -0x9c60(%rbp,%rax,4),%edi
movslq -0x18(%rbp),%rax
sub    -0x9c60(%rbp,%rax,4),%edi
call   1050 <is_pentagonal@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     1247 <main+0x117>
movslq -0x14(%rbp),%rax
mov    -0x9c60(%rbp,%rax,4),%edi
movslq -0x18(%rbp),%rax
add    -0x9c60(%rbp,%rax,4),%edi
call   1050 <is_pentagonal@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     1247 <main+0x117>
movslq -0x14(%rbp),%rax
mov    -0x9c60(%rbp,%rax,4),%esi
movslq -0x18(%rbp),%rax
sub    -0x9c60(%rbp,%rax,4),%esi
lea    0xdc9(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x9c60,%rsp
pop    %rbp
ret
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11a8 <main+0x78>
jmp    125a <main+0x12a>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1163 <main+0x33>

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x9c48,%rsp
mov    %rsp,%rdi
xor    %r14d,%r14d
mov    $0x9c40,%edx
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
mov    $0x1,%r15d
jmp    1168 <main+0x38>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r15
add    $0x1,%r14
lea    (%r15,%r15,2),%eax
add    $0xffffffff,%eax
imul   %r15d,%eax
mov    %eax,%r12d
shr    $0x1f,%r12d
add    %eax,%r12d
sar    %r12d
mov    %r12d,(%rsp,%r15,4)
test   $0x1,%r12b
jne    1160 <main+0x30>
cmp    $0x2,%r15
jb     1160 <main+0x30>
xor    %ebx,%ebx
jmp    11a9 <main+0x79>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r14
je     1160 <main+0x30>
mov    0x4(%rsp,%rbx,4),%ebp
test   $0x1,%bpl
jne    11a0 <main+0x70>
mov    %r12d,%r13d
sub    %ebp,%r13d
mov    %r13d,%edi
call   1050 <is_pentagonal@plt>
test   %rax,%rax
je     11a0 <main+0x70>
add    %r12d,%ebp
mov    %ebp,%edi
call   1050 <is_pentagonal@plt>
test   %rax,%rax
je     11a0 <main+0x70>
lea    0xe24(%rip),%rdi
mov    %r13d,%esi
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x9c48,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca [10000 x i32]
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%9 = bitcast [10000 x i32]* %8 to i8*
store i32 1, i32* %6
br label %10
10: ; preds = %2, %77
%11 = load i32, i32* %6
%12 = load i32, i32* %6
%13 = mul nsw i32 3, %12
%14 = sub nsw i32 %13, 1
%15 = mul nsw i32 %11, %14
%16 = sdiv i32 %15, 2
%17 = load i32, i32* %6
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %8, i64 0, i64 %18
store i32 %16, i32* %19
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %8, i64 0, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = srem i32 %23, 2
%25 = icmp eq i32 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %77
26: ; preds = %10
store i32 1, i32* %7
br label %27
27: ; preds = %73, %26
%28 = load i32, i32* %7
%29 = load i32, i32* %6
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %76
31: ; preds = %27
%32 = load i32, i32* %7
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %8, i64 0, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = srem i32 %35, 2
%37 = icmp eq i32 %36, 0
br i1 %37, label %38, label %73
38: ; preds = %31
%39 = load i32, i32* %6
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %8, i64 0, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = load i32, i32* %7
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %8, i64 0, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = sub nsw i32 %42, %46
%48 = call i64 @is_pentagonal(i32 %47)
%49 = icmp ne i64 %48, 0
br i1 %49, label %50, label %73
50: ; preds = %38
%51 = load i32, i32* %6
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %8, i64 0, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = load i32, i32* %7
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %8, i64 0, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = add nsw i32 %54, %58
%60 = call i64 @is_pentagonal(i32 %59)
%61 = icmp ne i64 %60, 0
br i1 %61, label %62, label %73
62: ; preds = %50
%63 = load i32, i32* %6
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %8, i64 0, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = load i32, i32* %7
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %8, i64 0, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = sub nsw i32 %66, %70
%72 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %71)
ret i32 0
73: ; preds = %50, %38, %31
%74 = load i32, i32* %7
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %7
br label %27
76: ; preds = %27
br label %77
77: ; preds = %76, %10
%78 = load i32, i32* %6
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %6
br label %10
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture readnone %1) {
%3 = alloca [10000 x i32]
%4 = bitcast [10000 x i32]* %3 to i8*
br label %5
5: ; preds = %36, %2
%6 = phi i64 [ %37, %36 ], [ 1, %2 ]
%7 = trunc i64 %6 to i32
%8 = mul nsw i32 %7, 3
%9 = add nsw i32 %8, -1
%10 = mul nsw i32 %9, %7
%11 = sdiv i32 %10, 2
%12 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %3, i64 0, i64 %6
store i32 %11, i32* %12
%13 = and i32 %11, 1
%14 = icmp eq i32 %13, 0
%15 = icmp ugt i64 %6, 1
%16 = select i1 %14, i1 %15, i1 false
br i1 %16, label %17, label %36
17: ; preds = %5, %33
%18 = phi i64 [ %34, %33 ], [ 1, %5 ]
%19 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %3, i64 0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = and i32 %20, 1
%22 = icmp eq i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %33
23: ; preds = %17
%24 = sub nsw i32 %11, %20
%25 = tail call i64 @is_pentagonal(i32 %24)
%26 = icmp eq i64 %25, 0
br i1 %26, label %33, label %27
27: ; preds = %23
%28 = add nsw i32 %20, %11
%29 = tail call i64 @is_pentagonal(i32 %28)
%30 = icmp eq i64 %29, 0
br i1 %30, label %33, label %31
31: ; preds = %27
%32 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %24)
ret i32 0
33: ; preds = %27, %23, %17
%34 = add nuw nsw i64 %18, 1
%35 = icmp eq i64 %34, %6
br i1 %35, label %36, label %17
36: ; preds = %33, %5
%37 = add nuw i64 %6, 1
br label %5
}