#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 */
struct ListNode {
  int dummy;
};

/* Variables and functions */
struct ListNode *merge2Lists(struct ListNode *, struct ListNode *);
struct ListNode *mergeKLists(struct ListNode **lists, int listsSize) {
  struct ListNode *head;
  struct ListNode *tail;
  head = tail = 0;
  int min;
  int i;
  if (listsSize == 0)
    return 0;
  if (listsSize == 1)
    return lists[0];
  for (i = 1; i < listsSize; ++i) {
    lists[i] = merge2Lists(lists[i - 1], lists[i]);
  }
  return lists[listsSize - 1];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mergeKLists>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    1146 <mergeKLists+0x36>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    11c7 <mergeKLists+0xb7>
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jne    1160 <mergeKLists+0x50>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11c7 <mergeKLists+0xb7>
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11b2 <mergeKLists+0xa2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rsi
call   1030 <merge2Lists@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1167 <mergeKLists+0x57>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mergeKLists>:
test   %esi,%esi
je     1172 <mergeKLists+0x62>
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
cmp    $0x1,%esi
je     1164 <mergeKLists+0x54>
jle    1159 <mergeKLists+0x49>
mov    %r14d,%r15d
mov    (%rbx),%rax
mov    $0x1,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    (%rbx,%rbp,8),%rsi
mov    %rax,%rdi
call   1030 <merge2Lists@plt>
mov    %rax,(%rbx,%rbp,8)
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r15
jne    1140 <mergeKLists+0x30>
movslq %r14d,%rax
lea    (%rbx,%rax,8),%rbx
add    $0xfffffffffffffff8,%rbx
mov    (%rbx),%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
%struct.ListNode = type { i32 }
define %struct.ListNode* @mergeKLists(%struct.ListNode** %0, i32 %1) {
%3 = alloca %struct.ListNode*
%4 = alloca %struct.ListNode**
%5 = alloca i32
%6 = alloca %struct.ListNode*
%7 = alloca %struct.ListNode*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store %struct.ListNode** %0, %struct.ListNode*** %4
store i32 %1, i32* %5
store %struct.ListNode* null, %struct.ListNode** %7
store %struct.ListNode* null, %struct.ListNode** %6
%10 = load i32, i32* %5
%11 = icmp eq i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %13
12: ; preds = %2
store %struct.ListNode* null, %struct.ListNode** %3
br label %52
13: ; preds = %2
%14 = load i32, i32* %5
%15 = icmp eq i32 %14, 1
br i1 %15, label %16, label %20
16: ; preds = %13
%17 = load %struct.ListNode**, %struct.ListNode*** %4
%18 = getelementptr inbounds %struct.ListNode*, %struct.ListNode** %17, i64 0
%19 = load %struct.ListNode*, %struct.ListNode** %18
store %struct.ListNode* %19, %struct.ListNode** %3
br label %52
20: ; preds = %13
store i32 1, i32* %9
br label %21
21: ; preds = %42, %20
%22 = load i32, i32* %9
%23 = load i32, i32* %5
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %45
25: ; preds = %21
%26 = load %struct.ListNode**, %struct.ListNode*** %4
%27 = load i32, i32* %9
%28 = sub nsw i32 %27, 1
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds %struct.ListNode*, %struct.ListNode** %26, i64 %29
%31 = load %struct.ListNode*, %struct.ListNode** %30
%32 = load %struct.ListNode**, %struct.ListNode*** %4
%33 = load i32, i32* %9
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds %struct.ListNode*, %struct.ListNode** %32, i64 %34
%36 = load %struct.ListNode*, %struct.ListNode** %35
%37 = call %struct.ListNode* @merge2Lists(%struct.ListNode* %31, %struct.ListNode* %36)
%38 = load %struct.ListNode**, %struct.ListNode*** %4
%39 = load i32, i32* %9
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds %struct.ListNode*, %struct.ListNode** %38, i64 %40
store %struct.ListNode* %37, %struct.ListNode** %41
br label %42
42: ; preds = %25
%43 = load i32, i32* %9
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %9
br label %21
45: ; preds = %21
%46 = load %struct.ListNode**, %struct.ListNode*** %4
%47 = load i32, i32* %5
%48 = sub nsw i32 %47, 1
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds %struct.ListNode*, %struct.ListNode** %46, i64 %49
%51 = load %struct.ListNode*, %struct.ListNode** %50
store %struct.ListNode* %51, %struct.ListNode** %3
br label %52
52: ; preds = %45, %16, %12
%53 = load %struct.ListNode*, %struct.ListNode** %3
ret %struct.ListNode* %53
}

LLVM IR (-O2):
%struct.ListNode = type { i32 }
define %struct.ListNode* @mergeKLists(%struct.ListNode** nocapture %0, i32 %1) {
switch i32 %1, label %3 [
i32 0, label %23
i32 1, label %20
]
3: ; preds = %2
%4 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %4, label %5, label %16
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = load %struct.ListNode*, %struct.ListNode** %0
br label %8
8: ; preds = %5, %8
%9 = phi %struct.ListNode* [ %7, %5 ], [ %13, %8 ]
%10 = phi i64 [ 1, %5 ], [ %14, %8 ]
%11 = getelementptr inbounds %struct.ListNode*, %struct.ListNode** %0, i64 %10
%12 = load %struct.ListNode*, %struct.ListNode** %11
%13 = tail call %struct.ListNode* @merge2Lists(%struct.ListNode* %9, %struct.ListNode* %12)
store %struct.ListNode* %13, %struct.ListNode** %11
%14 = add nuw nsw i64 %10, 1
%15 = icmp eq i64 %14, %6
br i1 %15, label %16, label %8
16: ; preds = %8, %3
%17 = add nsw i32 %1, -1
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds %struct.ListNode*, %struct.ListNode** %0, i64 %18
br label %20
20: ; preds = %2, %16
%21 = phi %struct.ListNode** [ %19, %16 ], [ %0, %2 ]
%22 = load %struct.ListNode*, %struct.ListNode** %21
br label %23
23: ; preds = %20, %2
%24 = phi %struct.ListNode* [ null, %2 ], [ %22, %20 ]
ret %struct.ListNode* %24
}