Problem:
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Problem Statement

Caracal is fighting with a monster.

The health of the monster is H.

Caracal can attack by choosing one monster. When a monster is attacked, depending on that monster's health, the following happens:

If the monster's health is 1, it drops to 0.

If the monster's health, X, is greater than 1, that monster disappears. Then, two new monsters appear, each with the health of \lfloor X/2 \rfloor.

(\lfloor r \rfloor denotes the greatest integer not exceeding r.)

Caracal wins when the healths of all existing monsters become 0 or below.

Find the minimum number of attacks Caracal needs to make before winning.

Constraints

1 \leq H \leq 10^{12}

All values in input are integers.

Input

Input is given from Standard Input in the following format:

H

Output

Find the minimum number of attacks Caracal needs to make before winning.

Sample Input 1

2

Sample Output 1

3

When Caracal attacks the initial monster, it disappears, and two monsters appear, each with the health of 1.

Then, Caracal can attack each of these new monsters once and win with a total of three attacks.

Sample Input 2

4

Sample Output 2

7

Sample Input 3

1000000000000

Sample Output 3

1099511627775

Solution in C# (.NET Core 3.1.201) (judge verdict: Accepted)

using System;
using System.CodeDom.Compiler;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Numerics;
using System.Text;

using static Atcoder_Template_NetCore3.MyBitUtil;
using static Atcoder_Template_NetCore3.MyInputUtil;
using static System.Console;

namespace Atcoder_Template_NetCore3
{
    class Program
    {
        static void Main()
        {
            var hp = ReadInput<long>();
            var count = 1L;

            var sum = 0L;
            while (hp > 0)
            {
                if (hp % 2 == 0)
                {
                    hp >>= 1;
                    sum += count;
                    count *= 2;
                }
                else
                {
                    hp /= 2;
                    sum += count;
                    count *= 2;
                }
            }

            WriteLine(sum);
        }
    }

    /// <summary>
    /// Bit取得、およびbit全探索を提供します。
    /// </summary>
    internal static class MyBitUtil
    {
        /// <summary>
        /// 指定の桁のビットを取得します。
        /// </summary>
        /// <param name="count">取得する桁。</param>
        /// <returns></returns>
        public static int GetBit(this int num, int count)
        {
            var x = num >> (count - 1);
            const int mask = 1;
            return x & mask;
        }

        /// <summary>
        /// 各ビットの値を <see cref="int"/> 配列として取得します。
        /// 下位の桁が配列の前に来ます。
        /// </summary>
        public static int[] ToBitArray(this int num)
        {
            const int size = sizeof(int) * 8;
            var array = new int[size];
            for (var i = 0; i < size; i++)
            {
                array[i] = num.GetBit(i + 1);
            }
            return array;
        }

        public static int BitToInt32(int[] bitArray)
        {
            var result = 0;
            for (int i = 0; i < bitArray.Length; i++)
            {
                result += bitArray[i] << i;
            }
            return result;
        }

        /// <summary>
        /// 各ビットを真偽値として解釈した結果を <see cref="bool"/> 配列として取得します。
        /// 下位の桁が配列の前に来ます。
        /// </summary>
        public static bool[] ToBoolArray(this int num)
        {
            const int size = sizeof(int) * 8;
            var array = new bool[size];
            for (var i = 0; i < size; i++)
            {
                array[i] = num.GetBit(i + 1) == 1;
            }
            return array;
        }

        /// <summary>
        /// Bit全探索を行います。
        /// </summary>
        /// <param name="count">対象とする要素の個数。30以下である必要があります。</param>
        /// <param name="action">各パターンに対して行う処理</param>
        public static void BitAllSearch(int count, Action<bool[]> action)
        {
            var max = 1 << count;
            for (var i = 0; i < max; i++)
            {
                action.Invoke(i.ToBoolArray());
            }
        }

        /// <summary>
        /// 指定したコレクションに対してBit全探索を行います。
        /// </summary>
        /// <param name="list">対象とする集合。要素数30以下である必要があります。</param>
        /// <param name="action">各パターンに対して行う処理</param>
        public static IEnumerable<IEnumerable<T>> GetAllPatterns<T>(this IReadOnlyList<T> list)
        {
            var max = 1 << list.Count;
            for (var i = 0; i < max; i++)
            {
                var usePattern = i.ToBoolArray();
                IEnumerable<T> query = list.Where((item, j) => usePattern[j]);
                yield return query;
            }
        }
    }

    /// <summary>
    /// 標準入力の高機能な読み取りを提供します。
    /// </summary>
    internal static class MyInputUtil
    {
        private const char separator = ' ';

        /// <summary>
        /// 標準入力から入力を1つ指定の型に変換して読み取ります。
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T">変換先として指定する型。</typeparam>
        /// <param name="converter">変換に使用する関数。<c>null</c>の場合は自動決定を試みます。</param>
        /// <returns></returns>
        public static T ReadInput<T>(Func<string, T> converter = null)
        {
            if (converter is null)
            {
                converter = GetConverter<T>();
            }
            return converter.Invoke(Console.ReadLine());
        }

        #region 一定個数の入力の読み取り
        // 用法は ReadInput<T> と共通です。
        [GeneratedCode(null, "2.1")]
        public static ValueTuple<T, T> ReadInput2<T>(Func<string, T> converter = null)
        {
            if (converter is null) { converter = GetConverter<T>(); }
            var input = Console.ReadLine().Split(separator);
            return (converter.Invoke(input[0]), converter.Invoke(input[1]));
        }
        [GeneratedCode(null, "2.1")]
        public static ValueTuple<T, T, T> ReadInput3<T>(Func<string, T> converter = null)
        {
            if (converter is null) { converter = GetConverter<T>(); }
            var input = Console.ReadLine().Split(separator);
            return (converter.Invoke(input[0]), converter.Invoke(input[1]), converter.Invoke(input[2]));
        }
        [GeneratedCode(null, "2.1")]
        public static ValueTuple<T, T, T, T> ReadInput4<T>(Func<string, T> converter = null)
        {
            if (converter is null) { converter = GetConverter<T>(); }
            var input = Console.ReadLine().Split(separator);
            return (converter.Invoke(input[0]), converter.Invoke(input[1]), converter.Invoke(input[2]), converter.Invoke(input[3]));
        }
        [GeneratedCode(null, "2.1")]
        public static ValueTuple<T, T, T, T, T> ReadInput5<T>(Func<string, T> converter = null)
        {
            if (converter is null) { converter = GetConverter<T>(); }
            var input = Console.ReadLine().Split(separator);
            return (converter.Invoke(input[0]), converter.Invoke(input[1]), converter.Invoke(input[2]), converter.Invoke(input[3]), converter.Invoke(input[4]));
        }
        [GeneratedCode(null, "2.1")]
        public static ValueTuple<T, T, T, T, T, T> ReadInput6<T>(Func<string, T> converter = null)
        {
            if (converter is null) { converter = GetConverter<T>(); }
            var input = Console.ReadLine().Split(separator);
            return (converter.Invoke(input[0]), converter.Invoke(input[1]), converter.Invoke(input[2]), converter.Invoke(input[3]), converter.Invoke(input[4]), converter.Invoke(input[5]));
        }
        [GeneratedCode(null, "2.1")]
        public static ValueTuple<T, T, T, T, T, T, T> ReadInput7<T>(Func<string, T> converter = null)
        {
            if (converter is null) { converter = GetConverter<T>(); }
            var input = Console.ReadLine().Split(separator);
            return (converter.Invoke(input[0]), converter.Invoke(input[1]), converter.Invoke(input[2]), converter.Invoke(input[3]), converter.Invoke(input[4]), converter.Invoke(input[5]), converter.Invoke(input[6]));
        }
        #endregion

        /// <summary>
        /// 標準入力から配列を読み取ります。
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static T[] ReadArray<T>(Func<string, T> converter = null)
        {
            var str = ReadLine().Split(separator);
            if (converter is null)
            {
                converter = GetConverter<T>();
            }
            return str.Select(s => converter.Invoke(s)).ToArray();
        }

        #region 変換用メソッド
        /// <summary>
        /// 文字列を指定の型に変換します。
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T">変換先の型。すべての組み込み型がサポートされます。</typeparam>
        /// <param name="str">変換元の文字列</param>
        /// <exception cref="NotSupportedException">指定の型引数がサポートされない場合にスローされる例外。</exception>
        /// <remarks>大量の値を処理する場合、このメソッドは低速です。<see cref="ConvertTo{T}(string[])"/> の使用を検討してください。</remarks>
        public static T ConvertTo<T>(string str)
        {
            return GetConverter<T>().Invoke(str);
        }

        /// <summary>
        /// 文字列配列を指定の型の配列に変換します。
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T">変換先の型。すべての組み込み型がサポートされます。</typeparam>
        /// <param name="str">変換元の文字列配列</param>
        /// <exception cref="NotSupportedException">指定の型引数がサポートされない場合にスローされる例外。</exception>
        public static T[] ConvertTo<T>(string[] str)
        {
            var conveter = GetConverter<T>();
            var array = new T[str.Length];
            for (var i = 0; i < str.Length; i++)
            {
                array[i] = conveter.Invoke(str[i]);
            }
            return array;
        }

        private static Func<string, T> GetConverter<T>() => GetConverterOrDefault<T>() ?? throw new NotSupportedException("この型に対する変換関数の取得はサポートされていません");
        private static bool TryGetConverter<T>(out Func<string, T> func)
        {
            func = GetConverterOrDefault<T>();
            return !(func is null);
        }

        private static Func<string, T> GetConverterOrDefault<T>()
        {
            Type type = typeof(T);
            Func<string, T> conveter;

            // 出現頻度が高そうなものを上
            if (type == typeof(int))
            {
                conveter = str => (T)(object)int.Parse(str);
            }
            else if (type == typeof(long))
            {
                conveter = str => (T)(object)long.Parse(str);
            }
            else if (type == typeof(double))
            {
                conveter = str => (T)(object)double.Parse(str);
            }
            else if (type == typeof(decimal))
            {
                conveter = str => (T)(object)decimal.Parse(str);
            }
            else if (type == typeof(float))
            {
                conveter = str => (T)(object)float.Parse(str);
            }
            else if (type == typeof(char))
            {
                conveter = str => (T)(object)str[0];
            }
            else if (type == typeof(short))
            {
                conveter = str => (T)(object)short.Parse(str);
            }
            else if (type == typeof(byte))
            {
                conveter = str => (T)(object)byte.Parse(str);
            }
            else if (type == typeof(bool))
            {
                conveter = str => (T)(object)bool.Parse(str);
            }
            else if (type == typeof(ulong))
            {
                conveter = str => (T)(object)ulong.Parse(str);
            }
            else if (type == typeof(uint))
            {
                conveter = str => (T)(object)uint.Parse(str);
            }
            else if (type == typeof(ushort))
            {
                conveter = str => (T)(object)ushort.Parse(str);
            }
            else if (type == typeof(sbyte))
            {
                conveter = str => (T)(object)sbyte.Parse(str);
            }
            else if (type == typeof(string))
            {
                conveter = str => (T)(object)str;
            }
            else if (type == typeof(object))
            {
                conveter = str => (T)(object)str;
            }
            else
            {
                conveter = null;
            }

            return conveter;
        }
        #endregion
    }
}