#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 */
double exp(int);
int log(int);
int sqrt(double);
int estimate_split(int N, int K) {
  double x, a, tp, ta;
  int i;
  if (N <= 0 || K <= 0) {
    return 0;
  }
  if (K == 1) {
    return N;
  }
  if (N >= 100 && N >= 100 * K) {
    x = (double)N / K;
    return (int)(x + 7 * sqrt(x) + 1);
  }
  a = exp(N * log(1 - 1.0 / K));
  x = a;
  i = 0;
  tp = 1 - 1e-9 / K;
  ta = 1e-9 / K / N;
  while (x < tp && i < N && !(a < ta && i * K > N)) {
    a *= N - i;
    a /= (K - 1) * ++i;
    x += a;
  }
  return i;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<estimate_split>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jle    1152 <estimate_split+0x22>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jg     115e <estimate_split+0x2e>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1326 <estimate_split+0x1f6>
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jne    1173 <estimate_split+0x43>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1326 <estimate_split+0x1f6>
cmpl   $0x64,-0x8(%rbp)
jl     11db <estimate_split+0xab>
mov    -0x8(%rbp),%eax
imul   $0x64,-0xc(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jl     11db <estimate_split+0xab>
cvtsi2sdl -0x8(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdl -0xc(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
call   1050 <sqrt@plt>
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
imul   $0x7,%eax,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  0xe3d(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1326 <estimate_split+0x1f6>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
cvtsi2sdl -0xc(%rbp),%xmm0
movsd  0xe1a(%rip),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0xe0e(%rip),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%edi
call   1040 <log@plt>
mov    -0x44(%rbp),%edi
imul   %eax,%edi
call   1030 <exp@plt>
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
cvtsi2sdl -0xc(%rbp),%xmm0
movsd  0xdcb(%rip),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0xdc7(%rip),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
cvtsi2sdl -0xc(%rbp),%xmm1
movsd  0xda9(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsi2sdl -0x8(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movsd  -0x18(%rbp),%xmm1
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
xor    %eax,%eax
ucomisd %xmm1,%xmm0
mov    %al,-0x45(%rbp)
jbe    12c4 <estimate_split+0x194>
mov    -0x34(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x8(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x45(%rbp)
jge    12c4 <estimate_split+0x194>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
xor    %eax,%eax
ucomisd %xmm1,%xmm0
mov    %al,-0x46(%rbp)
jbe    12bc <estimate_split+0x18c>
mov    -0x34(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x46(%rbp)
mov    -0x46(%rbp),%al
xor    $0xff,%al
mov    %al,-0x45(%rbp)
mov    -0x45(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    12d4 <estimate_split+0x1a4>
jmp    1320 <estimate_split+0x1f0>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    -0x34(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
mulsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x34(%rbp)
imul   %ecx,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
addsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
jmp    1269 <estimate_split+0x139>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<estimate_split>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
xor    %ebx,%ebx
test   %edi,%edi
jle    1259 <estimate_split+0x129>
mov    %esi,%r14d
test   %esi,%esi
jle    1259 <estimate_split+0x129>
mov    %edi,%ebp
cmp    $0x1,%r14d
jne    115c <estimate_split+0x2c>
mov    %ebp,%ebx
jmp    1259 <estimate_split+0x129>
cmp    $0x64,%ebp
jb     11a8 <estimate_split+0x78>
imul   $0x64,%r14d,%eax
cmp    %ebp,%eax
jg     11a8 <estimate_split+0x78>
cvtsi2sd %ebp,%xmm0
cvtsi2sd %r14d,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rsp)
call   1050 <sqrt@plt>
lea    0x0(,%rax,8),%ecx
sub    %eax,%ecx
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %ecx,%xmm0
addsd  0x8(%rsp),%xmm0
addsd  0xe61(%rip),%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%ebx
jmp    1259 <estimate_split+0x129>
cvtsi2sd %r14d,%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%rsp)
movsd  0xe45(%rip),%xmm2
movapd %xmm2,%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movapd %xmm2,%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
cvttsd2si %xmm1,%edi
call   1040 <log@plt>
imul   %ebp,%eax
mov    %eax,%edi
call   1030 <exp@plt>
movsd  0xe1a(%rip),%xmm4
movsd  0xe1a(%rip),%xmm1
divsd  0x8(%rsp),%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm4
ucomisd %xmm0,%xmm4
jbe    1259 <estimate_split+0x129>
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %ebp,%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm1
lea    -0x1(%r14),%eax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ebp,%edx
mov    %eax,%esi
xor    %ebx,%ebx
movapd %xmm0,%xmm2
nopl   0x0(%rax)
ucomisd %xmm2,%xmm1
jbe    122a <estimate_split+0xfa>
cmp    %ebp,%ecx
jg     1259 <estimate_split+0x129>
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtsi2sd %edx,%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm2
add    $0x1,%ebx
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtsi2sd %esi,%xmm3
divsd  %xmm3,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm0
ucomisd %xmm0,%xmm4
jbe    1259 <estimate_split+0x129>
add    %eax,%esi
add    $0xffffffff,%edx
add    %r14d,%ecx
cmp    %ebp,%ebx
jl     1220 <estimate_split+0xf0>
mov    %ebx,%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @estimate_split(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca double
%7 = alloca double
%8 = alloca double
%9 = alloca double
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp sle i32 %11, 0
br i1 %12, label %16, label %13
13: ; preds = %2
%14 = load i32, i32* %5
%15 = icmp sle i32 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %17
16: ; preds = %13, %2
store i32 0, i32* %3
br label %108
17: ; preds = %13
%18 = load i32, i32* %5
%19 = icmp eq i32 %18, 1
br i1 %19, label %20, label %22
20: ; preds = %17
%21 = load i32, i32* %4
store i32 %21, i32* %3
br label %108
22: ; preds = %17
%23 = load i32, i32* %4
%24 = icmp sge i32 %23, 100
br i1 %24, label %25, label %44
25: ; preds = %22
%26 = load i32, i32* %4
%27 = load i32, i32* %5
%28 = mul nsw i32 100, %27
%29 = icmp sge i32 %26, %28
br i1 %29, label %30, label %44
30: ; preds = %25
%31 = load i32, i32* %4
%32 = sitofp i32 %31 to double
%33 = load i32, i32* %5
%34 = sitofp i32 %33 to double
%35 = fdiv double %32, %34
store double %35, double* %6
%36 = load double, double* %6
%37 = load double, double* %6
%38 = call i32 @sqrt(double %37)
%39 = mul nsw i32 7, %38
%40 = sitofp i32 %39 to double
%41 = fadd double %36, %40
%42 = fadd double %41, 1.000000e+00
%43 = fptosi double %42 to i32
store i32 %43, i32* %3
br label %108
44: ; preds = %25, %22
%45 = load i32, i32* %4
%46 = load i32, i32* %5
%47 = sitofp i32 %46 to double
%48 = fdiv double 1.000000e+00, %47
%49 = fsub double 1.000000e+00, %48
%50 = fptosi double %49 to i32
%51 = call i32 @log(i32 %50)
%52 = mul nsw i32 %45, %51
%53 = call double @exp(i32 %52)
store double %53, double* %7
%54 = load double, double* %7
store double %54, double* %6
store i32 0, i32* %10
%55 = load i32, i32* %5
%56 = sitofp i32 %55 to double
%57 = fdiv double 1.000000e-09, %56
%58 = fsub double 1.000000e+00, %57
store double %58, double* %8
%59 = load i32, i32* %5
%60 = sitofp i32 %59 to double
%61 = fdiv double 1.000000e-09, %60
%62 = load i32, i32* %4
%63 = sitofp i32 %62 to double
%64 = fdiv double %61, %63
store double %64, double* %9
br label %65
65: ; preds = %88, %44
%66 = load double, double* %6
%67 = load double, double* %8
%68 = fcmp olt double %66, %67
br i1 %68, label %69, label %86
69: ; preds = %65
%70 = load i32, i32* %10
%71 = load i32, i32* %4
%72 = icmp slt i32 %70, %71
br i1 %72, label %73, label %86
73: ; preds = %69
%74 = load double, double* %7
%75 = load double, double* %9
%76 = fcmp olt double %74, %75
br i1 %76, label %77, label %83
77: ; preds = %73
%78 = load i32, i32* %10
%79 = load i32, i32* %5
%80 = mul nsw i32 %78, %79
%81 = load i32, i32* %4
%82 = icmp sgt i32 %80, %81
br label %83
83: ; preds = %77, %73
%84 = phi i1 [ false, %73 ], [ %82, %77 ]
%85 = xor i1 %84, true
br label %86
86: ; preds = %83, %69, %65
%87 = phi i1 [ false, %69 ], [ false, %65 ], [ %85, %83 ]
br i1 %87, label %88, label %106
88: ; preds = %86
%89 = load i32, i32* %4
%90 = load i32, i32* %10
%91 = sub nsw i32 %89, %90
%92 = sitofp i32 %91 to double
%93 = load double, double* %7
%94 = fmul double %93, %92
store double %94, double* %7
%95 = load i32, i32* %5
%96 = sub nsw i32 %95, 1
%97 = load i32, i32* %10
%98 = add nsw i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %10
%99 = mul nsw i32 %96, %98
%100 = sitofp i32 %99 to double
%101 = load double, double* %7
%102 = fdiv double %101, %100
store double %102, double* %7
%103 = load double, double* %7
%104 = load double, double* %6
%105 = fadd double %104, %103
store double %105, double* %6
br label %65
106: ; preds = %86
%107 = load i32, i32* %10
store i32 %107, i32* %3
br label %108
108: ; preds = %106, %30, %20, %16
%109 = load i32, i32* %3
ret i32 %109
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @estimate_split(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp slt i32 %0, 1
%4 = icmp slt i32 %1, 1
%5 = or i1 %3, %4
br i1 %5, label %58, label %6
6: ; preds = %2
%7 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %7, label %58, label %8
8: ; preds = %6
%9 = icmp ult i32 %0, 100
%10 = mul nsw i32 %1, 100
%11 = icmp sgt i32 %10, %0
%12 = select i1 %9, i1 true, i1 %11
br i1 %12, label %23, label %13
13: ; preds = %8
%14 = sitofp i32 %0 to double
%15 = sitofp i32 %1 to double
%16 = fdiv double %14, %15
%17 = tail call i32 @sqrt(double %16)
%18 = mul nsw i32 %17, 7
%19 = sitofp i32 %18 to double
%20 = fadd double %16, %19
%21 = fadd double %20, 1.000000e+00
%22 = fptosi double %21 to i32
br label %58
23: ; preds = %8
%24 = sitofp i32 %1 to double
%25 = fdiv double 1.000000e+00, %24
%26 = fsub double 1.000000e+00, %25
%27 = fptosi double %26 to i32
%28 = tail call i32 @log(i32 %27)
%29 = mul nsw i32 %28, %0
%30 = tail call double @exp(i32 %29)
%31 = fdiv double 1.000000e-09, %24
%32 = fsub double 1.000000e+00, %31
%33 = sitofp i32 %0 to double
%34 = fdiv double %31, %33
%35 = fcmp olt double %30, %32
br i1 %35, label %36, label %58
36: ; preds = %23
%37 = add nsw i32 %1, -1
br label %38
38: ; preds = %36, %46
%39 = phi i32 [ 0, %36 ], [ %50, %46 ]
%40 = phi double [ %30, %36 ], [ %54, %46 ]
%41 = phi double [ %30, %36 ], [ %53, %46 ]
%42 = fcmp olt double %41, %34
%43 = mul nsw i32 %39, %1
%44 = icmp sgt i32 %43, %0
%45 = select i1 %42, i1 %44, i1 false
br i1 %45, label %58, label %46
46: ; preds = %38
%47 = sub nsw i32 %0, %39
%48 = sitofp i32 %47 to double
%49 = fmul double %41, %48
%50 = add nuw nsw i32 %39, 1
%51 = mul nsw i32 %50, %37
%52 = sitofp i32 %51 to double
%53 = fdiv double %49, %52
%54 = fadd double %40, %53
%55 = fcmp olt double %54, %32
%56 = icmp slt i32 %50, %0
%57 = select i1 %55, i1 %56, i1 false
br i1 %57, label %38, label %58
58: ; preds = %46, %38, %23, %6, %2, %13
%59 = phi i32 [ %22, %13 ], [ 0, %2 ], [ %0, %6 ], [ 0, %23 ], [ %50, %46 ], [ %39, %38 ]
ret i32 %59
}