#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 rand();
int /*<<< orphan*/ swap(int *, int *);
int partition(int *a, int *b, int left, int right) {
  int pivotMan = 0, *firstMan = NULL, *lastMan = NULL;
  int pivotPos = 0, pivotWoman = 0, *firstWoman = NULL, *lastWoman = NULL;
  pivotPos = left + rand() % (right - left + 1);
  firstMan = a + left;
  lastMan = a + right;
  firstWoman = b + left;
  lastWoman = b + right;
  pivotMan = *(a + pivotPos);
  pivotWoman = *(b + pivotPos);
  while (firstMan < lastMan) {
    while (*firstMan < pivotMan ||
           (*firstMan == pivotMan && *firstWoman < pivotWoman)) {
      firstMan++;
      firstWoman++;
    }
    while (*lastMan > pivotMan ||
           (*lastMan == pivotMan && *lastWoman > pivotWoman)) {
      lastMan--;
      lastWoman--;
    }
    if (firstMan < lastMan) {
      swap(firstMan, lastMan);
      swap(firstWoman, lastWoman);
    }
    if (*firstWoman == pivotWoman) {
      lastMan--;
      lastWoman--;
    }
    if (*lastWoman == pivotWoman) {
      firstMan++;
      firstWoman++;
    }
  }
  return lastMan - a;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
movq   $0x0,-0x48(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    %edx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jae    135b <partition+0x23b>
jmp    1207 <partition+0xe7>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    $0x1,%al
cmp    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x4d(%rbp)
jl     1244 <partition+0x124>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x4e(%rbp)
jne    123e <partition+0x11e>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x4e(%rbp)
mov    -0x4e(%rbp),%al
mov    %al,-0x4d(%rbp)
mov    -0x4d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1254 <partition+0x134>
jmp    1271 <partition+0x151>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    1207 <partition+0xe7>
jmp    1276 <partition+0x156>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    $0x1,%al
cmp    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x4f(%rbp)
jg     12b3 <partition+0x193>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x50(%rbp)
jne    12ad <partition+0x18d>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%al
mov    %al,-0x4f(%rbp)
mov    -0x4f(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    12c3 <partition+0x1a3>
jmp    12e0 <partition+0x1c0>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
jmp    1276 <partition+0x156>
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jae    1308 <partition+0x1e8>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x30(%rbp),%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x40(%rbp),%rdi
mov    -0x48(%rbp),%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jne    132f <partition+0x20f>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jne    1356 <partition+0x236>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    11f4 <partition+0xd4>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
sar    $0x2,%rax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%ebx
mov    %edx,%ebp
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%r13
xor    %eax,%eax
call   1040 <rand@plt>
mov    %ebx,%ecx
sub    %ebp,%ecx
add    $0x1,%ecx
cltd
idiv   %ecx
movslq %ebx,%rcx
lea    0x0(,%rcx,4),%rax
add    %r13,%rax
cmp    %ebp,%ebx
jle    1212 <partition+0xf2>
add    %ebp,%edx
movslq %ebp,%rsi
movslq %edx,%rdx
mov    0x0(%r13,%rdx,4),%r14d
mov    (%r12,%rdx,4),%ebp
lea    (%r12,%rcx,4),%r15
lea    (%r12,%rsi,4),%r12
mov    %r13,(%rsp)
lea    0x0(%r13,%rsi,4),%r13
jmp    1188 <partition+0x68>
add    $0x4,%r13
add    $0x4,%r12
cmp    %r14d,0x0(%r13)
jl     1180 <partition+0x60>
jne    1196 <partition+0x76>
cmp    %ebp,(%r12)
jl     1180 <partition+0x60>
mov    %rax,%rbx
jmp    11a8 <partition+0x88>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xfffffffffffffffc,%rbx
add    $0xfffffffffffffffc,%r15
cmp    %r14d,(%rbx)
jg     11a0 <partition+0x80>
jne    11b4 <partition+0x94>
cmp    %ebp,(%r15)
jg     11a0 <partition+0x80>
cmp    %rbx,%r13
jae    11cf <partition+0xaf>
mov    %r13,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    %r12,%rdi
mov    %r15,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    (%r12),%ecx
xor    %edx,%edx
cmp    %ebp,%ecx
sete   %dl
shl    $0x2,%rdx
mov    %rbx,%rax
sub    %rdx,%rax
sub    %rdx,%r15
xor    %edx,%edx
cmp    %ebp,(%r15)
sete   %dl
lea    0x0(%r13,%rdx,4),%r13
lea    (%r12,%rdx,4),%r12
cmp    %rax,%r13
jb     1188 <partition+0x68>
xor    %eax,%eax
cmp    %ebp,%ecx
sete   %al
shl    $0x2,%rax
sub    %rax,%rbx
mov    %rbx,%rax
mov    (%rsp),%r13
sub    %r13,%rax
shr    $0x2,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @partition(i32* %0, i32* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32*
%15 = alloca i32*
store i32* %0, i32** %5
store i32* %1, i32** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
store i32* null, i32** %10
store i32* null, i32** %11
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %13
store i32* null, i32** %14
store i32* null, i32** %15
%16 = load i32, i32* %7
%17 = call i32 (...) @rand()
%18 = load i32, i32* %8
%19 = load i32, i32* %7
%20 = sub nsw i32 %18, %19
%21 = add nsw i32 %20, 1
%22 = srem i32 %17, %21
%23 = add nsw i32 %16, %22
store i32 %23, i32* %12
%24 = load i32*, i32** %5
%25 = load i32, i32* %7
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
store i32* %27, i32** %10
%28 = load i32*, i32** %5
%29 = load i32, i32* %8
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
store i32* %31, i32** %11
%32 = load i32*, i32** %6
%33 = load i32, i32* %7
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
store i32* %35, i32** %14
%36 = load i32*, i32** %6
%37 = load i32, i32* %8
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
store i32* %39, i32** %15
%40 = load i32*, i32** %5
%41 = load i32, i32* %12
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
store i32 %44, i32* %9
%45 = load i32*, i32** %6
%46 = load i32, i32* %12
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
store i32 %49, i32* %13
br label %50
50: ; preds = %135, %4
%51 = load i32*, i32** %10
%52 = load i32*, i32** %11
%53 = icmp ult i32* %51, %52
br i1 %53, label %54, label %136
54: ; preds = %50
br label %55
55: ; preds = %74, %54
%56 = load i32*, i32** %10
%57 = load i32, i32* %56
%58 = load i32, i32* %9
%59 = icmp slt i32 %57, %58
br i1 %59, label %72, label %60
60: ; preds = %55
%61 = load i32*, i32** %10
%62 = load i32, i32* %61
%63 = load i32, i32* %9
%64 = icmp eq i32 %62, %63
br i1 %64, label %65, label %70
65: ; preds = %60
%66 = load i32*, i32** %14
%67 = load i32, i32* %66
%68 = load i32, i32* %13
%69 = icmp slt i32 %67, %68
br label %70
70: ; preds = %65, %60
%71 = phi i1 [ false, %60 ], [ %69, %65 ]
br label %72
72: ; preds = %70, %55
%73 = phi i1 [ true, %55 ], [ %71, %70 ]
br i1 %73, label %74, label %79
74: ; preds = %72
%75 = load i32*, i32** %10
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i32 1
store i32* %76, i32** %10
%77 = load i32*, i32** %14
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i32 1
store i32* %78, i32** %14
br label %55
79: ; preds = %72
br label %80
80: ; preds = %99, %79
%81 = load i32*, i32** %11
%82 = load i32, i32* %81
%83 = load i32, i32* %9
%84 = icmp sgt i32 %82, %83
br i1 %84, label %97, label %85
85: ; preds = %80
%86 = load i32*, i32** %11
%87 = load i32, i32* %86
%88 = load i32, i32* %9
%89 = icmp eq i32 %87, %88
br i1 %89, label %90, label %95
90: ; preds = %85
%91 = load i32*, i32** %15
%92 = load i32, i32* %91
%93 = load i32, i32* %13
%94 = icmp sgt i32 %92, %93
br label %95
95: ; preds = %90, %85
%96 = phi i1 [ false, %85 ], [ %94, %90 ]
br label %97
97: ; preds = %95, %80
%98 = phi i1 [ true, %80 ], [ %96, %95 ]
br i1 %98, label %99, label %104
99: ; preds = %97
%100 = load i32*, i32** %11
%101 = getelementptr inbounds i32, i32* %100, i32 -1
store i32* %101, i32** %11
%102 = load i32*, i32** %15
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %102, i32 -1
store i32* %103, i32** %15
br label %80
104: ; preds = %97
%105 = load i32*, i32** %10
%106 = load i32*, i32** %11
%107 = icmp ult i32* %105, %106
br i1 %107, label %108, label %115
108: ; preds = %104
%109 = load i32*, i32** %10
%110 = load i32*, i32** %11
%111 = call i32 @swap(i32* %109, i32* %110)
%112 = load i32*, i32** %14
%113 = load i32*, i32** %15
%114 = call i32 @swap(i32* %112, i32* %113)
br label %115
115: ; preds = %108, %104
%116 = load i32*, i32** %14
%117 = load i32, i32* %116
%118 = load i32, i32* %13
%119 = icmp eq i32 %117, %118
br i1 %119, label %120, label %125
120: ; preds = %115
%121 = load i32*, i32** %11
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %121, i32 -1
store i32* %122, i32** %11
%123 = load i32*, i32** %15
%124 = getelementptr inbounds i32, i32* %123, i32 -1
store i32* %124, i32** %15
br label %125
125: ; preds = %120, %115
%126 = load i32*, i32** %15
%127 = load i32, i32* %126
%128 = load i32, i32* %13
%129 = icmp eq i32 %127, %128
br i1 %129, label %130, label %135
130: ; preds = %125
%131 = load i32*, i32** %10
%132 = getelementptr inbounds i32, i32* %131, i32 1
store i32* %132, i32** %10
%133 = load i32*, i32** %14
%134 = getelementptr inbounds i32, i32* %133, i32 1
store i32* %134, i32** %14
br label %135
135: ; preds = %130, %125
br label %50
136: ; preds = %50
%137 = load i32*, i32** %11
%138 = load i32*, i32** %5
%139 = ptrtoint i32* %137 to i64
%140 = ptrtoint i32* %138 to i64
%141 = sub i64 %139, %140
%142 = sdiv exact i64 %141, 4
%143 = trunc i64 %142 to i32
ret i32 %143
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i32* %0, i32* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = tail call i32 (...) @rand()
%6 = sub i32 1, %2
%7 = add i32 %6, %3
%8 = srem i32 %5, %7
%9 = add nsw i32 %8, %2
%10 = sext i32 %2 to i64
%11 = sext i32 %3 to i64
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%13 = sext i32 %9 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %13
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp slt i32 %2, %3
br i1 %18, label %19, label %72
19: ; preds = %4
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %11
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %10
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
br label %23
23: ; preds = %19, %60
%24 = phi i32* [ %65, %60 ], [ %20, %19 ]
%25 = phi i32* [ %70, %60 ], [ %21, %19 ]
%26 = phi i32* [ %64, %60 ], [ %12, %19 ]
%27 = phi i32* [ %69, %60 ], [ %22, %19 ]
br label %28
28: ; preds = %23, %39
%29 = phi i32* [ %40, %39 ], [ %27, %23 ]
%30 = phi i32* [ %41, %39 ], [ %25, %23 ]
%31 = load i32, i32* %29
%32 = icmp slt i32 %31, %15
br i1 %32, label %39, label %33
33: ; preds = %28
%34 = icmp eq i32 %31, %15
br i1 %34, label %35, label %38
35: ; preds = %33
%36 = load i32, i32* %30
%37 = icmp slt i32 %36, %17
br i1 %37, label %39, label %38
38: ; preds = %33, %35
br label %42
39: ; preds = %28, %35
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 1
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 1
br label %28
42: ; preds = %38, %52
%43 = phi i32* [ %53, %52 ], [ %26, %38 ]
%44 = phi i32* [ %54, %52 ], [ %24, %38 ]
%45 = load i32, i32* %43
%46 = icmp sgt i32 %45, %15
br i1 %46, label %52, label %47
47: ; preds = %42
%48 = icmp eq i32 %45, %15
br i1 %48, label %49, label %55
49: ; preds = %47
%50 = load i32, i32* %44
%51 = icmp sgt i32 %50, %17
br i1 %51, label %52, label %55
52: ; preds = %42, %49
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 -1
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 -1
br label %42
55: ; preds = %47, %49
%56 = icmp ult i32* %29, %43
br i1 %56, label %57, label %60
57: ; preds = %55
%58 = tail call i32 @swap(i32* %29, i32* %43)
%59 = tail call i32 @swap(i32* %30, i32* %44)
br label %60
60: ; preds = %57, %55
%61 = load i32, i32* %30
%62 = icmp eq i32 %61, %17
%63 = sext i1 %62 to i64
%64 = getelementptr i32, i32* %43, i64 %63
%65 = getelementptr i32, i32* %44, i64 %63
%66 = load i32, i32* %65
%67 = icmp eq i32 %66, %17
%68 = zext i1 %67 to i64
%69 = getelementptr i32, i32* %29, i64 %68
%70 = getelementptr i32, i32* %30, i64 %68
%71 = icmp ult i32* %69, %64
br i1 %71, label %23, label %72
72: ; preds = %60, %4
%73 = phi i32* [ %12, %4 ], [ %64, %60 ]
%74 = ptrtoint i32* %73 to i64
%75 = ptrtoint i32* %0 to i64
%76 = sub i64 %74, %75
%77 = lshr exact i64 %76, 2
%78 = trunc i64 %77 to i32
ret i32 %78
}