int give_index(int i, int j, int n) {
  if (i > j)
    return (n * (j - 1) - j * (j - 1) / 2 + i - j - 1);
  else
    return (n * (i - 1) - i * (i - 1) / 2 + j - i - 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<give_index>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jle    1154 <give_index+0x54>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    118a <give_index+0x8a>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<give_index>:
cmp    %esi,%edi
jle    1112 <give_index+0x12>
lea    -0x1(%rsi),%r8d
mov    %r8d,%ecx
imul   %esi,%ecx
mov    %esi,%eax
jmp    1120 <give_index+0x20>
lea    -0x1(%rdi),%r8d
mov    %r8d,%ecx
imul   %edi,%ecx
mov    %edi,%eax
mov    %esi,%edi
imul   %edx,%r8d
mov    %ecx,%edx
shr    $0x1f,%edx
add    %ecx,%edx
sar    %edx
not    %eax
add    %edi,%eax
add    %r8d,%eax
sub    %edx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @give_index(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%8 = load i32, i32* %5
%9 = load i32, i32* %6
%10 = icmp sgt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %27
11: ; preds = %3
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %6
%14 = sub nsw i32 %13, 1
%15 = mul nsw i32 %12, %14
%16 = load i32, i32* %6
%17 = load i32, i32* %6
%18 = sub nsw i32 %17, 1
%19 = mul nsw i32 %16, %18
%20 = sdiv i32 %19, 2
%21 = sub nsw i32 %15, %20
%22 = load i32, i32* %5
%23 = add nsw i32 %21, %22
%24 = load i32, i32* %6
%25 = sub nsw i32 %23, %24
%26 = sub nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %4
br label %43
27: ; preds = %3
%28 = load i32, i32* %7
%29 = load i32, i32* %5
%30 = sub nsw i32 %29, 1
%31 = mul nsw i32 %28, %30
%32 = load i32, i32* %5
%33 = load i32, i32* %5
%34 = sub nsw i32 %33, 1
%35 = mul nsw i32 %32, %34
%36 = sdiv i32 %35, 2
%37 = sub nsw i32 %31, %36
%38 = load i32, i32* %6
%39 = add nsw i32 %37, %38
%40 = load i32, i32* %5
%41 = sub nsw i32 %39, %40
%42 = sub nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %4
br label %43
43: ; preds = %27, %11
%44 = load i32, i32* %4
ret i32 %44
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @give_index(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %0, %1
br i1 %4, label %5, label %8
5: ; preds = %3
%6 = add nsw i32 %1, -1
%7 = mul nsw i32 %6, %1
br label %11
8: ; preds = %3
%9 = add nsw i32 %0, -1
%10 = mul nsw i32 %9, %0
br label %11
11: ; preds = %8, %5
%12 = phi i32 [ %10, %8 ], [ %7, %5 ]
%13 = phi i32 [ %0, %8 ], [ %1, %5 ]
%14 = phi i32 [ %1, %8 ], [ %0, %5 ]
%15 = phi i32 [ %9, %8 ], [ %6, %5 ]
%16 = mul nsw i32 %15, %2
%17 = sdiv i32 %12, -2
%18 = xor i32 %13, -1
%19 = add i32 %14, %18
%20 = add i32 %19, %16
%21 = add i32 %20, %17
ret i32 %21
}