int interpolationSearch(int *array, int n, int key) {
  int high = n - 1;
  int low = 0;
  int mid;
  while ((array[high] != array[low]) && (key >= array[low]) &&
         (key <= array[high])) {
    mid = low + (int)(((float)(high - low) / (array[high] - array[low])) *
                      (key - array[low]));
    if (array[mid] == key)
      return mid;
    else if (array[mid] < key)
      low = mid + 1;
    else
      high = mid - 1;
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<interpolationSearch>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x20(%rbp),%rsi
xor    %eax,%eax
cmp    (%rdx,%rsi,4),%ecx
mov    %al,-0x25(%rbp)
je     116c <interpolationSearch+0x6c>
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x20(%rbp),%rsi
xor    %eax,%eax
cmp    (%rdx,%rsi,4),%ecx
mov    %al,-0x25(%rbp)
jl     116c <interpolationSearch+0x6c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x25(%rbp)
mov    -0x25(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    117c <interpolationSearch+0x7c>
jmp    121a <interpolationSearch+0x11a>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0x20(%rbp),%ecx
cvtsi2ss %ecx,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x20(%rbp),%rsi
sub    (%rdx,%rsi,4),%ecx
cvtsi2ss %ecx,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x20(%rbp),%rsi
sub    (%rdx,%rsi,4),%ecx
cvtsi2ss %ecx,%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
cvttss2si %xmm0,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    11e5 <interpolationSearch+0xe5>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1221 <interpolationSearch+0x121>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1207 <interpolationSearch+0x107>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1210 <interpolationSearch+0x110>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1215 <interpolationSearch+0x115>
jmp    111e <interpolationSearch+0x1e>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<interpolationSearch>:
movslq %esi,%rax
mov    -0x4(%rdi,%rax,4),%r10d
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %edx,%r10d
jl     11af <interpolationSearch+0xaf>
mov    (%rdi),%r9d
cmp    %r9d,%r10d
je     11af <interpolationSearch+0xaf>
cmp    %edx,%r9d
jg     11af <interpolationSearch+0xaf>
add    $0xffffffff,%esi
xor    %r8d,%r8d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %esi,%ecx
sub    %r8d,%ecx
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %ecx,%xmm0
sub    %r9d,%r10d
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %r10d,%xmm1
mov    %edx,%ecx
sub    %r9d,%ecx
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2ss %ecx,%xmm2
divss  %xmm1,%xmm0
mulss  %xmm0,%xmm2
cvttss2si %xmm2,%r10d
add    %r8d,%r10d
movslq %r10d,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%r9d
cmp    %edx,%r9d
je     11b0 <interpolationSearch+0xb0>
lea    0x1(%r10),%ecx
add    $0xffffffff,%r10d
cmp    %edx,%r9d
cmovge %r10d,%esi
cmovl  %ecx,%r8d
movslq %esi,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%r10d
cmp    %edx,%r10d
jl     11af <interpolationSearch+0xaf>
movslq %r8d,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%r9d
cmp    %r9d,%r10d
je     11af <interpolationSearch+0xaf>
cmp    %edx,%r9d
jle    1140 <interpolationSearch+0x40>
ret
mov    %r10d,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @interpolationSearch(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
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%11 = load i32, i32* %6
%12 = sub nsw i32 %11, 1
store i32 %12, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %13
13: ; preds = %97, %3
%14 = load i32*, i32** %5
%15 = load i32, i32* %8
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = load i32*, i32** %5
%20 = load i32, i32* %9
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = icmp ne i32 %18, %23
br i1 %24, label %25, label %41
25: ; preds = %13
%26 = load i32, i32* %7
%27 = load i32*, i32** %5
%28 = load i32, i32* %9
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = icmp sge i32 %26, %31
br i1 %32, label %33, label %41
33: ; preds = %25
%34 = load i32, i32* %7
%35 = load i32*, i32** %5
%36 = load i32, i32* %8
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp sle i32 %34, %39
br label %41
41: ; preds = %33, %25, %13
%42 = phi i1 [ false, %25 ], [ false, %13 ], [ %40, %33 ]
br i1 %42, label %43, label %98
43: ; preds = %41
%44 = load i32, i32* %9
%45 = load i32, i32* %8
%46 = load i32, i32* %9
%47 = sub nsw i32 %45, %46
%48 = sitofp i32 %47 to float
%49 = load i32*, i32** %5
%50 = load i32, i32* %8
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = load i32*, i32** %5
%55 = load i32, i32* %9
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = sub nsw i32 %53, %58
%60 = sitofp i32 %59 to float
%61 = fdiv float %48, %60
%62 = load i32, i32* %7
%63 = load i32*, i32** %5
%64 = load i32, i32* %9
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
%67 = load i32, i32* %66
%68 = sub nsw i32 %62, %67
%69 = sitofp i32 %68 to float
%70 = fmul float %61, %69
%71 = fptosi float %70 to i32
%72 = add nsw i32 %44, %71
store i32 %72, i32* %10
%73 = load i32*, i32** %5
%74 = load i32, i32* %10
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %75
%77 = load i32, i32* %76
%78 = load i32, i32* %7
%79 = icmp eq i32 %77, %78
br i1 %79, label %80, label %82
80: ; preds = %43
%81 = load i32, i32* %10
store i32 %81, i32* %4
br label %99
82: ; preds = %43
%83 = load i32*, i32** %5
%84 = load i32, i32* %10
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %83, i64 %85
%87 = load i32, i32* %86
%88 = load i32, i32* %7
%89 = icmp slt i32 %87, %88
br i1 %89, label %90, label %93
90: ; preds = %82
%91 = load i32, i32* %10
%92 = add nsw i32 %91, 1
store i32 %92, i32* %9
br label %96
93: ; preds = %82
%94 = load i32, i32* %10
%95 = sub nsw i32 %94, 1
store i32 %95, i32* %8
br label %96
96: ; preds = %93, %90
br label %97
97: ; preds = %96
br label %13
98: ; preds = %41
store i32 -1, i32* %4
br label %99
99: ; preds = %98, %80
%100 = load i32, i32* %4
ret i32 %100
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @interpolationSearch(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %1, -1
%5 = sext i32 %4 to i64
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %5
%7 = load i32, i32* %6
%8 = load i32, i32* %0
%9 = icmp eq i32 %7, %8
%10 = icmp sgt i32 %8, %2
%11 = or i1 %9, %10
%12 = icmp slt i32 %7, %2
%13 = or i1 %12, %11
br i1 %13, label %50, label %14
14: ; preds = %3, %33
%15 = phi i32 [ %44, %33 ], [ %8, %3 ]
%16 = phi i32 [ %41, %33 ], [ %7, %3 ]
%17 = phi i32 [ %38, %33 ], [ 0, %3 ]
%18 = phi i32 [ %37, %33 ], [ %4, %3 ]
%19 = sub nsw i32 %18, %17
%20 = sitofp i32 %19 to float
%21 = sub nsw i32 %16, %15
%22 = sitofp i32 %21 to float
%23 = fdiv float %20, %22
%24 = sub nsw i32 %2, %15
%25 = sitofp i32 %24 to float
%26 = fmul float %23, %25
%27 = fptosi float %26 to i32
%28 = add nsw i32 %17, %27
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = icmp eq i32 %31, %2
br i1 %32, label %50, label %33
33: ; preds = %14
%34 = icmp slt i32 %31, %2
%35 = add nsw i32 %28, 1
%36 = add nsw i32 %28, -1
%37 = select i1 %34, i32 %18, i32 %36
%38 = select i1 %34, i32 %35, i32 %17
%39 = sext i32 %37 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = sext i32 %38 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = icmp eq i32 %41, %44
%46 = icmp sgt i32 %44, %2
%47 = or i1 %45, %46
%48 = icmp slt i32 %41, %2
%49 = or i1 %48, %47
br i1 %49, label %50, label %14
50: ; preds = %14, %33, %3
%51 = phi i32 [ -1, %3 ], [ -1, %33 ], [ %28, %14 ]
ret i32 %51
}