int median(int *a, unsigned int n) {
  int middle = n / 2;
  int i, j;
  int bottom = 0;
  int top = n - 1;
  if (!(n & 1)) {
    middle--;
  }
  while (bottom < top) {
    i = bottom;
    j = top;
    do {
      while (a[i] < a[middle]) {
        i++;
      }
      while (a[middle] < a[j]) {
        j--;
      }
      if (i <= j) {
        int tmp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = tmp;
        i++;
        j--;
      }
    } while (i <= j);
    if (j < middle) {
      bottom = i;
    }
    if (middle < i) {
      top = j;
    }
  }
  return a[middle];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<median>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    113c <median+0x3c>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1141 <median+0x41>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1241 <median+0x141>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    115e <median+0x5e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1188 <median+0x88>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    115e <median+0x5e>
jmp    118d <median+0x8d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11b7 <median+0xb7>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    118d <median+0x8d>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     1207 <median+0x107>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    120c <median+0x10c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    1159 <median+0x59>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    122a <median+0x12a>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    123c <median+0x13c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1141 <median+0x41>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<median>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %esi,%eax
shr    %eax
lea    -0x1(%rsi),%r9d
and    $0x1,%esi
lea    (%rsi,%rax,1),%r8d
add    $0xffffffff,%r8d
movslq %r8d,%r11
test   %r9d,%r9d
jle    11c5 <median+0xc5>
lea    0x4(%rdi),%r14
xor    %r10d,%r10d
jmp    1153 <median+0x53>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
cmp    %r8d,%r15d
cmovl  %r12d,%r10d
cmp    %r12d,%r8d
cmovl  %r15d,%r9d
cmp    %r9d,%r10d
jge    11c5 <median+0xc5>
mov    %r10d,%r12d
mov    %r9d,%r15d
jmp    1165 <median+0x65>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r15d,%r12d
jg     1140 <median+0x40>
mov    (%rdi,%r11,4),%r13d
movslq %r12d,%rax
lea    (%rdi,%rax,4),%rbx
mov    %r12d,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    (%rbx),%ebp
add    $0x4,%rbx
add    $0x1,%edx
cmp    %r13d,%ebp
jl     1180 <median+0x80>
lea    -0x1(%rdx),%r12d
movslq %r15d,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%rcx
mov    %r15d,%eax
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x4(%rcx),%esi
add    $0xfffffffffffffffc,%rcx
add    $0xffffffff,%eax
cmp    %esi,%r13d
jl     11a0 <median+0xa0>
lea    0x1(%rax),%r15d
cmp    %r15d,%r12d
jg     1160 <median+0x60>
mov    %esi,-0x4(%rbx)
mov    %ebp,(%rcx)
mov    %edx,%r12d
mov    %eax,%r15d
jmp    1160 <median+0x60>
mov    (%rdi,%r11,4),%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @median(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%11 = load i32, i32* %4
%12 = udiv i32 %11, 2
store i32 %12, i32* %5
store i32 0, i32* %8
%13 = load i32, i32* %4
%14 = sub i32 %13, 1
store i32 %14, i32* %9
%15 = load i32, i32* %4
%16 = and i32 %15, 1
%17 = icmp ne i32 %16, 0
br i1 %17, label %21, label %18
18: ; preds = %2
%19 = load i32, i32* %5
%20 = add nsw i32 %19, -1
store i32 %20, i32* %5
br label %21
21: ; preds = %18, %2
br label %22
22: ; preds = %106, %21
%23 = load i32, i32* %8
%24 = load i32, i32* %9
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %107
26: ; preds = %22
%27 = load i32, i32* %8
store i32 %27, i32* %6
%28 = load i32, i32* %9
store i32 %28, i32* %7
br label %29
29: ; preds = %90, %26
br label %30
30: ; preds = %42, %29
%31 = load i32*, i32** %3
%32 = load i32, i32* %6
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = load i32*, i32** %3
%37 = load i32, i32* %5
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp slt i32 %35, %40
br i1 %41, label %42, label %45
42: ; preds = %30
%43 = load i32, i32* %6
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %6
br label %30
45: ; preds = %30
br label %46
46: ; preds = %58, %45
%47 = load i32*, i32** %3
%48 = load i32, i32* %5
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = load i32*, i32** %3
%53 = load i32, i32* %7
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = icmp slt i32 %51, %56
br i1 %57, label %58, label %61
58: ; preds = %46
%59 = load i32, i32* %7
%60 = add nsw i32 %59, -1
store i32 %60, i32* %7
br label %46
61: ; preds = %46
%62 = load i32, i32* %6
%63 = load i32, i32* %7
%64 = icmp sle i32 %62, %63
br i1 %64, label %65, label %89
65: ; preds = %61
%66 = load i32*, i32** %3
%67 = load i32, i32* %6
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
store i32 %70, i32* %10
%71 = load i32*, i32** %3
%72 = load i32, i32* %7
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 %73
%75 = load i32, i32* %74
%76 = load i32*, i32** %3
%77 = load i32, i32* %6
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 %78
store i32 %75, i32* %79
%80 = load i32, i32* %10
%81 = load i32*, i32** %3
%82 = load i32, i32* %7
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %83
store i32 %80, i32* %84
%85 = load i32, i32* %6
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %6
%87 = load i32, i32* %7
%88 = add nsw i32 %87, -1
store i32 %88, i32* %7
br label %89
89: ; preds = %65, %61
br label %90
90: ; preds = %89
%91 = load i32, i32* %6
%92 = load i32, i32* %7
%93 = icmp sle i32 %91, %92
br i1 %93, label %29, label %94
94: ; preds = %90
%95 = load i32, i32* %7
%96 = load i32, i32* %5
%97 = icmp slt i32 %95, %96
br i1 %97, label %98, label %100
98: ; preds = %94
%99 = load i32, i32* %6
store i32 %99, i32* %8
br label %100
100: ; preds = %98, %94
%101 = load i32, i32* %5
%102 = load i32, i32* %6
%103 = icmp slt i32 %101, %102
br i1 %103, label %104, label %106
104: ; preds = %100
%105 = load i32, i32* %7
store i32 %105, i32* %9
br label %106
106: ; preds = %104, %100
br label %22
107: ; preds = %22
%108 = load i32*, i32** %3
%109 = load i32, i32* %5
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %108, i64 %110
%112 = load i32, i32* %111
ret i32 %112
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @median(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = lshr i32 %1, 1
%4 = add i32 %1, -1
%5 = and i32 %1, 1
%6 = add nsw i32 %5, -1
%7 = add nsw i32 %6, %3
%8 = icmp sgt i32 %4, 0
%9 = sext i32 %7 to i64
br i1 %8, label %10, label %53
10: ; preds = %2
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %9
br label %12
12: ; preds = %10, %47
%13 = phi i32 [ %4, %10 ], [ %51, %47 ]
%14 = phi i32 [ 0, %10 ], [ %49, %47 ]
br label %15
15: ; preds = %12, %43
%16 = phi i32 [ %44, %43 ], [ %14, %12 ]
%17 = phi i32 [ %45, %43 ], [ %13, %12 ]
%18 = load i32, i32* %11
%19 = sext i32 %16 to i64
br label %20
20: ; preds = %20, %15
%21 = phi i64 [ %25, %20 ], [ %19, %15 ]
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = icmp slt i32 %23, %18
%25 = add i64 %21, 1
br i1 %24, label %20, label %26
26: ; preds = %20
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%28 = trunc i64 %21 to i32
%29 = sext i32 %17 to i64
br label %30
30: ; preds = %30, %26
%31 = phi i64 [ %35, %30 ], [ %29, %26 ]
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = icmp slt i32 %18, %33
%35 = add i64 %31, -1
br i1 %34, label %30, label %36
36: ; preds = %30
%37 = trunc i64 %31 to i32
%38 = icmp sgt i32 %28, %37
br i1 %38, label %43, label %39
39: ; preds = %36
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
store i32 %33, i32* %27
store i32 %23, i32* %40
%41 = add nsw i32 %28, 1
%42 = add nsw i32 %37, -1
br label %43
43: ; preds = %36, %39
%44 = phi i32 [ %41, %39 ], [ %28, %36 ]
%45 = phi i32 [ %42, %39 ], [ %37, %36 ]
%46 = icmp sgt i32 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %15
47: ; preds = %43
%48 = icmp slt i32 %45, %7
%49 = select i1 %48, i32 %44, i32 %14
%50 = icmp slt i32 %7, %44
%51 = select i1 %50, i32 %45, i32 %13
%52 = icmp slt i32 %49, %51
br i1 %52, label %12, label %53
53: ; preds = %47, %2
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %9
%55 = load i32, i32* %54
ret i32 %55
}