#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 floor(int);
char *malloc(int);
char **realloc(char **, int);
int remaining_moves(int, char *);
void backtrack(int n, int index, char *board, int *top, int *max,
               char **stack) {
  if (remaining_moves(n, board) > 1) {
    board[index] = '*';
    if (*top >= *max) {
      *max = *max + floor(*max / 2);
      stack = realloc(stack, (*max) * sizeof(char *));
      for (int i = *top; i < (*max); i++) {
        stack[i] = malloc((n * n) * sizeof(char));
      }
    }
    for (int i = 0; i < n * n; i++) {
      stack[*top][i] = board[i];
    }
    *top += 1;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<backtrack>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <remaining_moves@plt>
cmp    $0x1,%eax
jle    1275 <backtrack+0x135>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
movb   $0x2a,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jl     1222 <backtrack+0xe2>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edi
call   1060 <floor@plt>
mov    -0x34(%rbp),%ecx
add    %eax,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq (%rax),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%esi
call   1050 <realloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    121d <backtrack+0xdd>
mov    -0x4(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x0,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11dd <backtrack+0x9d>
jmp    1222 <backtrack+0xe2>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    126a <backtrack+0x12a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1229 <backtrack+0xe9>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,(%rax)
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<backtrack>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %r9,%r15
mov    %r8,%r13
mov    %rcx,%r14
mov    %rdx,%rbp
mov    %esi,%r12d
mov    %edi,%ebx
mov    %rdx,%rsi
call   1030 <remaining_moves@plt>
cmp    $0x2,%eax
jl     1269 <backtrack+0x129>
movslq %r12d,%rax
movb   $0x2a,0x0(%rbp,%rax,1)
mov    (%r14),%r12d
mov    %r13,0x8(%rsp)
mov    0x0(%r13),%r13d
cmp    %r13d,%r12d
jl     1202 <backtrack+0xc2>
mov    %ebx,0x4(%rsp)
mov    %r13d,%edi
shr    $0x1f,%edi
add    %r13d,%edi
sar    %edi
call   1060 <floor@plt>
add    %eax,%r13d
mov    0x8(%rsp),%rbx
mov    %r13d,(%rbx)
shl    $0x3,%r13d
mov    %r15,%rdi
mov    %r13d,%esi
call   1050 <realloc@plt>
mov    %rax,%r15
mov    (%r14),%r12d
movslq (%rbx),%r13
cmp    %r13d,%r12d
jge    11fe <backtrack+0xbe>
mov    %rbp,0x8(%rsp)
mov    %r14,0x10(%rsp)
movslq %r12d,%r14
mov    0x4(%rsp),%ebp
imul   %ebp,%ebp
nopl   0x0(%rax)
mov    %ebp,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,(%r15,%r14,8)
add    $0x1,%r14
cmp    %r14,%r13
jne    11e0 <backtrack+0xa0>
mov    0x10(%rsp),%r14
mov    0x8(%rsp),%rbp
mov    0x4(%rsp),%ebx
imul   %ebx,%ebx
test   %ebx,%ebx
je     1262 <backtrack+0x122>
mov    %ebx,%esi
cmp    $0x1,%ebx
jne    1214 <backtrack+0xd4>
xor    %ecx,%ecx
jmp    124b <backtrack+0x10b>
mov    %esi,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl 0x0(%rbp,%rcx,1),%eax
movslq %r12d,%rdi
mov    (%r15,%rdi,8),%rdi
mov    %al,(%rdi,%rcx,1)
movslq (%r14),%rax
movzbl 0x1(%rbp,%rcx,1),%ebx
mov    (%r15,%rax,8),%rax
mov    %bl,0x1(%rax,%rcx,1)
add    $0x2,%rcx
mov    (%r14),%r12d
cmp    %rcx,%rdx
jne    1220 <backtrack+0xe0>
test   $0x1,%sil
je     1262 <backtrack+0x122>
mov    0x0(%rbp,%rcx,1),%al
movslq %r12d,%rdx
mov    (%r15,%rdx,8),%rdx
mov    %al,(%rdx,%rcx,1)
mov    (%r14),%r12d
add    $0x1,%r12d
mov    %r12d,(%r14)
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @backtrack(i32 %0, i32 %1, i8* %2, i32* %3, i32* %4, i8** %5) {
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32*
%12 = alloca i8**
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32 %0, i32* %7
store i32 %1, i32* %8
store i8* %2, i8** %9
store i32* %3, i32** %10
store i32* %4, i32** %11
store i8** %5, i8*** %12
%15 = load i32, i32* %7
%16 = load i8*, i8** %9
%17 = call i32 @remaining_moves(i32 %15, i8* %16)
%18 = icmp sgt i32 %17, 1
br i1 %18, label %19, label %97
19: ; preds = %6
%20 = load i8*, i8** %9
%21 = load i32, i32* %8
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 %22
store i8 42, i8* %23
%24 = load i32*, i32** %10
%25 = load i32, i32* %24
%26 = load i32*, i32** %11
%27 = load i32, i32* %26
%28 = icmp sge i32 %25, %27
br i1 %28, label %29, label %68
29: ; preds = %19
%30 = load i32*, i32** %11
%31 = load i32, i32* %30
%32 = load i32*, i32** %11
%33 = load i32, i32* %32
%34 = sdiv i32 %33, 2
%35 = call i32 @floor(i32 %34)
%36 = add nsw i32 %31, %35
%37 = load i32*, i32** %11
store i32 %36, i32* %37
%38 = load i8**, i8*** %12
%39 = load i32*, i32** %11
%40 = load i32, i32* %39
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = mul i64 %41, 8
%43 = trunc i64 %42 to i32
%44 = call i8** @realloc(i8** %38, i32 %43)
store i8** %44, i8*** %12
%45 = load i32*, i32** %10
%46 = load i32, i32* %45
store i32 %46, i32* %13
br label %47
47: ; preds = %64, %29
%48 = load i32, i32* %13
%49 = load i32*, i32** %11
%50 = load i32, i32* %49
%51 = icmp slt i32 %48, %50
br i1 %51, label %52, label %67
52: ; preds = %47
%53 = load i32, i32* %7
%54 = load i32, i32* %7
%55 = mul nsw i32 %53, %54
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = mul i64 %56, 1
%58 = trunc i64 %57 to i32
%59 = call i8* @malloc(i32 %58)
%60 = load i8**, i8*** %12
%61 = load i32, i32* %13
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i8*, i8** %60, i64 %62
store i8* %59, i8** %63
br label %64
64: ; preds = %52
%65 = load i32, i32* %13
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %13
br label %47
67: ; preds = %47
br label %68
68: ; preds = %67, %19
store i32 0, i32* %14
br label %69
69: ; preds = %90, %68
%70 = load i32, i32* %14
%71 = load i32, i32* %7
%72 = load i32, i32* %7
%73 = mul nsw i32 %71, %72
%74 = icmp slt i32 %70, %73
br i1 %74, label %75, label %93
75: ; preds = %69
%76 = load i8*, i8** %9
%77 = load i32, i32* %14
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i8, i8* %76, i64 %78
%80 = load i8, i8* %79
%81 = load i8**, i8*** %12
%82 = load i32*, i32** %10
%83 = load i32, i32* %82
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i8*, i8** %81, i64 %84
%86 = load i8*, i8** %85
%87 = load i32, i32* %14
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i8, i8* %86, i64 %88
store i8 %80, i8* %89
br label %90
90: ; preds = %75
%91 = load i32, i32* %14
%92 = add nsw i32 %91, 1
store i32 %92, i32* %14
br label %69
93: ; preds = %69
%94 = load i32*, i32** %10
%95 = load i32, i32* %94
%96 = add nsw i32 %95, 1
store i32 %96, i32* %94
br label %97
97: ; preds = %93, %6
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @backtrack(i32 %0, i32 %1, i8* %2, i32* nocapture %3, i32* nocapture %4, i8** %5) {
%7 = tail call i32 @remaining_moves(i32 %0, i8* %2)
%8 = icmp sgt i32 %7, 1
br i1 %8, label %9, label %83
9: ; preds = %6
%10 = sext i32 %1 to i64
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %10
store i8 42, i8* %11
%12 = load i32, i32* %3
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %34, label %15
15: ; preds = %9
%16 = sdiv i32 %13, 2
%17 = tail call i32 @floor(i32 %16)
%18 = add nsw i32 %17, %13
store i32 %18, i32* %4
%19 = shl i32 %18, 3
%20 = tail call i8** @realloc(i8** %5, i32 %19)
%21 = load i32, i32* %3
%22 = load i32, i32* %4
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %34
24: ; preds = %15
%25 = mul nsw i32 %0, %0
%26 = sext i32 %21 to i64
%27 = sext i32 %22 to i64
br label %28
28: ; preds = %24, %28
%29 = phi i64 [ %26, %24 ], [ %32, %28 ]
%30 = tail call i8* @malloc(i32 %25)
%31 = getelementptr inbounds i8*, i8** %20, i64 %29
store i8* %30, i8** %31
%32 = add nsw i64 %29, 1
%33 = icmp eq i64 %32, %27
br i1 %33, label %34, label %28
34: ; preds = %28, %15, %9
%35 = phi i32 [ %12, %9 ], [ %21, %15 ], [ %21, %28 ]
%36 = phi i8** [ %5, %9 ], [ %20, %15 ], [ %20, %28 ]
%37 = mul i32 %0, %0
%38 = icmp eq i32 %37, 0
br i1 %38, label %58, label %39
39: ; preds = %34
%40 = zext i32 %37 to i64
%41 = and i64 %40, 1
%42 = icmp eq i32 %37, 1
br i1 %42, label %45, label %43
43: ; preds = %39
%44 = and i64 %40, 4294967294
br label %61
45: ; preds = %61, %39
%46 = phi i32 [ undef, %39 ], [ %80, %61 ]
%47 = phi i32 [ %35, %39 ], [ %80, %61 ]
%48 = phi i64 [ 0, %39 ], [ %79, %61 ]
%49 = icmp eq i64 %41, 0
br i1 %49, label %58, label %50
50: ; preds = %45
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %48
%52 = load i8, i8* %51
%53 = sext i32 %47 to i64
%54 = getelementptr inbounds i8*, i8** %36, i64 %53
%55 = load i8*, i8** %54
%56 = getelementptr inbounds i8, i8* %55, i64 %48
store i8 %52, i8* %56
%57 = load i32, i32* %3
br label %58
58: ; preds = %50, %45, %34
%59 = phi i32 [ %35, %34 ], [ %46, %45 ], [ %57, %50 ]
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %3
br label %83
61: ; preds = %61, %43
%62 = phi i32 [ %35, %43 ], [ %80, %61 ]
%63 = phi i64 [ 0, %43 ], [ %79, %61 ]
%64 = phi i64 [ 0, %43 ], [ %81, %61 ]
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %63
%66 = load i8, i8* %65
%67 = sext i32 %62 to i64
%68 = getelementptr inbounds i8*, i8** %36, i64 %67
%69 = load i8*, i8** %68
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %69, i64 %63
store i8 %66, i8* %70
%71 = or i64 %63, 1
%72 = load i32, i32* %3
%73 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %71
%74 = load i8, i8* %73
%75 = sext i32 %72 to i64
%76 = getelementptr inbounds i8*, i8** %36, i64 %75
%77 = load i8*, i8** %76
%78 = getelementptr inbounds i8, i8* %77, i64 %71
store i8 %74, i8* %78
%79 = add nuw nsw i64 %63, 2
%80 = load i32, i32* %3
%81 = add i64 %64, 2
%82 = icmp eq i64 %81, %44
br i1 %82, label %45, label %61
83: ; preds = %58, %6
ret void
}