#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 arithmetic_sequence_sum(int, int, int);
void set_boundary_set_derived(int *set, int size, int sum_upper_bound) {
  int smallest_element_max =
      sum_upper_bound - arithmetic_sequence_sum(1, size, 1);
  if (smallest_element_max % size == 0)
    smallest_element_max /= size;
  else
    smallest_element_max = smallest_element_max / size + 1;
  int worst_case_largest = 0;
  for (int i = 1; i <= smallest_element_max; i++) {
    int sum_of_two_smallest = i + i + 1;
    int sum_of_all_but_largest = arithmetic_sequence_sum(i, i + size - 1, 1);
    int largest_element_max =
        ((sum_of_two_smallest - 1) < (sum_upper_bound - sum_of_all_but_largest)
             ? (sum_of_two_smallest - 1)
             : (sum_upper_bound - sum_of_all_but_largest));
    if (largest_element_max > worst_case_largest)
      worst_case_largest = largest_element_max;
  }
  set[size - 1] = worst_case_largest;
  for (int i = size - 2; i >= 0; i--)
    set[i] = set[i + 1] - 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<set_boundary_set_derived>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    $0x1,%edx
mov    %edx,%edi
call   1030 <arithmetic_sequence_sum@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x30(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
cmp    $0x0,%edx
jne    1162 <set_boundary_set_derived+0x52>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    116f <set_boundary_set_derived+0x5f>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     1204 <set_boundary_set_derived+0xf4>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
add    -0xc(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    $0x1,%edx
call   1030 <arithmetic_sequence_sum@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11d0 <set_boundary_set_derived+0xc0>
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11d9 <set_boundary_set_derived+0xc9>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    11f1 <set_boundary_set_derived+0xe1>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11f6 <set_boundary_set_derived+0xe6>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    117d <set_boundary_set_derived+0x6d>
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jl     1256 <set_boundary_set_derived+0x146>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1220 <set_boundary_set_derived+0x110>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<set_boundary_set_derived>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,0x10(%rsp)
mov    $0x1,%edi
mov    $0x1,%edx
call   1030 <arithmetic_sequence_sum@plt>
mov    %ebx,%ecx
sub    %eax,%ecx
mov    %ecx,%eax
cltd
idiv   %r12d
mov    %eax,%r13d
cmp    $0x1,%edx
sbb    $0xffffffff,%r13d
lea    -0x1(%r12),%ecx
mov    %rcx,0x8(%rsp)
test   %r13d,%r13d
jle    11a3 <set_boundary_set_derived+0x93>
xor    %ebp,%ebp
mov    $0x2,%r14d
xor    %r15d,%r15d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
lea    (%r12,%rbp,1),%esi
add    $0x1,%ebp
mov    %ebp,%edi
mov    $0x1,%edx
call   1030 <arithmetic_sequence_sum@plt>
mov    %ebx,%ecx
sub    %eax,%ecx
cmp    %ecx,%r14d
cmovl  %r14d,%ecx
cmp    %r15d,%ecx
cmovle %r15d,%ecx
add    $0x2,%r14d
mov    %ecx,%r15d
cmp    %ebp,%r13d
jne    1170 <set_boundary_set_derived+0x60>
jmp    11a5 <set_boundary_set_derived+0x95>
xor    %ecx,%ecx
mov    0x8(%rsp),%rdx
movslq %edx,%rax
mov    0x10(%rsp),%rdi
mov    %ecx,(%rdi,%rax,4)
cmp    $0x2,%r12d
jl     1215 <set_boundary_set_derived+0x105>
add    $0xfffffffe,%r12d
mov    %r12,%rax
and    $0x3,%rdx
je     11e4 <set_boundary_set_derived+0xd4>
mov    %r12,%rax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x4(%rdi,%rax,4),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%rax,4)
add    $0xffffffffffffffff,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    11d0 <set_boundary_set_derived+0xc0>
cmp    $0x3,%r12d
jb     1215 <set_boundary_set_derived+0x105>
add    $0x1,%rax
xchg   %ax,%ax
mov    (%rdi,%rax,4),%ecx
lea    -0x1(%rcx),%edx
mov    %edx,-0x4(%rdi,%rax,4)
lea    -0x2(%rcx),%edx
mov    %edx,-0x8(%rdi,%rax,4)
lea    -0x3(%rcx),%edx
mov    %edx,-0xc(%rdi,%rax,4)
add    $0xfffffffc,%ecx
mov    %ecx,-0x10(%rdi,%rax,4)
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
jne    11f0 <set_boundary_set_derived+0xe0>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @set_boundary_set_derived(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
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%14 = load i32, i32* %6
%15 = load i32, i32* %5
%16 = call i32 @arithmetic_sequence_sum(i32 1, i32 %15, i32 1)
%17 = sub nsw i32 %14, %16
store i32 %17, i32* %7
%18 = load i32, i32* %7
%19 = load i32, i32* %5
%20 = srem i32 %18, %19
%21 = icmp eq i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %26
22: ; preds = %3
%23 = load i32, i32* %5
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sdiv i32 %24, %23
store i32 %25, i32* %7
br label %31
26: ; preds = %3
%27 = load i32, i32* %7
%28 = load i32, i32* %5
%29 = sdiv i32 %27, %28
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %7
br label %31
31: ; preds = %26, %22
store i32 0, i32* %8
store i32 1, i32* %9
br label %32
32: ; preds = %68, %31
%33 = load i32, i32* %9
%34 = load i32, i32* %7
%35 = icmp sle i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %71
36: ; preds = %32
%37 = load i32, i32* %9
%38 = load i32, i32* %9
%39 = add nsw i32 %37, %38
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %10
%41 = load i32, i32* %9
%42 = load i32, i32* %9
%43 = load i32, i32* %5
%44 = add nsw i32 %42, %43
%45 = sub nsw i32 %44, 1
%46 = call i32 @arithmetic_sequence_sum(i32 %41, i32 %45, i32 1)
store i32 %46, i32* %11
%47 = load i32, i32* %10
%48 = sub nsw i32 %47, 1
%49 = load i32, i32* %6
%50 = load i32, i32* %11
%51 = sub nsw i32 %49, %50
%52 = icmp slt i32 %48, %51
br i1 %52, label %53, label %56
53: ; preds = %36
%54 = load i32, i32* %10
%55 = sub nsw i32 %54, 1
br label %60
56: ; preds = %36
%57 = load i32, i32* %6
%58 = load i32, i32* %11
%59 = sub nsw i32 %57, %58
br label %60
60: ; preds = %56, %53
%61 = phi i32 [ %55, %53 ], [ %59, %56 ]
store i32 %61, i32* %12
%62 = load i32, i32* %12
%63 = load i32, i32* %8
%64 = icmp sgt i32 %62, %63
br i1 %64, label %65, label %67
65: ; preds = %60
%66 = load i32, i32* %12
store i32 %66, i32* %8
br label %67
67: ; preds = %65, %60
br label %68
68: ; preds = %67
%69 = load i32, i32* %9
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %9
br label %32
71: ; preds = %32
%72 = load i32, i32* %8
%73 = load i32*, i32** %4
%74 = load i32, i32* %5
%75 = sub nsw i32 %74, 1
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %76
store i32 %72, i32* %77
%78 = load i32, i32* %5
%79 = sub nsw i32 %78, 2
store i32 %79, i32* %13
br label %80
80: ; preds = %95, %71
%81 = load i32, i32* %13
%82 = icmp sge i32 %81, 0
br i1 %82, label %83, label %98
83: ; preds = %80
%84 = load i32*, i32** %4
%85 = load i32, i32* %13
%86 = add nsw i32 %85, 1
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %87
%89 = load i32, i32* %88
%90 = sub nsw i32 %89, 1
%91 = load i32*, i32** %4
%92 = load i32, i32* %13
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %91, i64 %93
store i32 %90, i32* %94
br label %95
95: ; preds = %83
%96 = load i32, i32* %13
%97 = add nsw i32 %96, -1
store i32 %97, i32* %13
br label %80
98: ; preds = %80
ret void
}

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