#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 */
int /*<<< orphan*/ swap(int *, int *);
void sortKColors(int *nums, int size, int k) {
  if (size < 2)
    return;
  int color0 = 1, color1 = k;
  int index0 = 0, index1 = size - 1;
  while (color0 < color1) {
    int i = index0;
    while (i <= index1) {
      if (nums[i] == color0)
        swap(nums + index0++, nums + i++);
      else if (nums[i] == color1)
        swap(nums + index1--, nums + i);
      else
        i++;
    }
    color0++, color1--;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sortKColors>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x2,-0xc(%rbp)
jge    1131 <sortKColors+0x21>
jmp    1229 <sortKColors+0x119>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1229 <sortKColors+0x119>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     1212 <sortKColors+0x102>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    11ba <sortKColors+0xaa>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x24(%rbp)
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    120d <sortKColors+0xfd>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    11ff <sortKColors+0xef>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    1208 <sortKColors+0xf8>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    120d <sortKColors+0xfd>
jmp    1160 <sortKColors+0x50>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    114e <sortKColors+0x3e>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sortKColors>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
cmp    $0x2,%esi
jl     11ba <sortKColors+0xaa>
mov    %edx,%r14d
cmp    $0x2,%edx
jl     11ba <sortKColors+0xaa>
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%rbx
add    $0xffffffff,%r12d
mov    $0x1,%r15d
xor    %ebp,%ebp
jmp    1163 <sortKColors+0x53>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %ebp,%r13d
add    $0x1,%r15d
add    $0xffffffff,%r14d
mov    %r13d,%ebp
cmp    %r14d,%r15d
jge    11ba <sortKColors+0xaa>
cmp    %r12d,%ebp
jg     1150 <sortKColors+0x40>
mov    %ebp,%r13d
jmp    1188 <sortKColors+0x78>
nopl   (%rax)
movslq %r13d,%rax
add    $0x1,%r13d
lea    (%rbx,%rax,4),%rdi
add    $0x1,%ebp
call   1030 <swap@plt>
cmp    %r12d,%ebp
jg     1153 <sortKColors+0x43>
movslq %ebp,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rsi
mov    (%rbx,%rax,4),%eax
cmp    %r15d,%eax
je     1170 <sortKColors+0x60>
cmp    %r14d,%eax
jne    11b0 <sortKColors+0xa0>
movslq %r12d,%rax
add    $0xffffffff,%r12d
lea    (%rbx,%rax,4),%rdi
jmp    117e <sortKColors+0x6e>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%ebp
cmp    %r12d,%ebp
jle    1188 <sortKColors+0x78>
jmp    1153 <sortKColors+0x43>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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