#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 */
long atol(char *);
int /*<<< orphan*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *, char *);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, long);
int /*<<< orphan*/ stderr;
int main(int argc, char **argv) {
  if (argc != 2) {
    fprintf(stderr, "usage: %s <N>\n", argv[0]);
    return 1;
  }
  long N = atol(argv[1]);
  long x = 1;
  long y = 1;
  while (true) {
    long new_x = x + 2 * y;
    long new_y = y + x;
    if (new_x * new_x - 2 * new_y * new_y == -1) {
      long total = (new_x + 1) / 2;
      long blue = (new_y + 1) / 2;
      if (total > N) {
        printf("%ld\n", blue);
        break;
      }
    }
    x = new_x;
    y = new_y;
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
je     1178 <main+0x48>
mov    0x2e89(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdx
lea    0xe99(%rip),%rsi
call   1040 <fprintf@plt>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    124b <main+0x11b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   1050 <atol@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
imul   -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
imul   -0x38(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
cmp    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    122f <main+0xff>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jle    122a <main+0xfa>
mov    -0x48(%rbp),%rsi
lea    0xdef(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    1244 <main+0x114>
jmp    122f <main+0xff>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1199 <main+0x69>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rax
cmp    $0x2,%edi
jne    11b1 <main+0x81>
mov    0x8(%rsi),%rdi
call   1050 <atol@plt>
mov    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%edx
nopl   0x0(%rax)
mov    %rcx,%rsi
mov    %rdx,%rcx
lea    (%rdx,%rsi,2),%rdx
add    %rsi,%rcx
mov    %rdx,%rsi
imul   %rdx,%rsi
mov    %rcx,%rdi
imul   %rcx,%rdi
add    %rdi,%rdi
sub    %rdi,%rsi
cmp    $0xffffffffffffffff,%rsi
jne    1150 <main+0x20>
lea    0x1(%rdx),%rsi
shr    $0x3f,%rsi
add    %rdx,%rsi
add    $0x1,%rsi
sar    %rsi
cmp    %rax,%rsi
jle    1150 <main+0x20>
lea    0x1(%rcx),%rax
shr    $0x3f,%rax
lea    (%rcx,%rax,1),%rsi
add    $0x1,%rsi
sar    %rsi
lea    0xe67(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
pop    %rcx
ret
mov    0x2e28(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    (%rsi),%rdx
lea    0xe3c(%rip),%rsi
call   1040 <fprintf@plt>
mov    $0x1,%eax
pop    %rcx
ret

LLVM IR (-O0):
@stderr = global i32 0
@.str = [15 x i8] c"usage: %s <N>\0A\00"
@.str.1 = [5 x i8] c"%ld\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp ne i32 %13, 2
br i1 %14, label %15, label %21
15: ; preds = %2
%16 = load i32, i32* @stderr
%17 = load i8**, i8*** %5
%18 = getelementptr inbounds i8*, i8** %17, i64 0
%19 = load i8*, i8** %18
%20 = call i32 @fprintf(i32 %16, i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i8* %19)
store i32 1, i32* %3
br label %61
21: ; preds = %2
%22 = load i8**, i8*** %5
%23 = getelementptr inbounds i8*, i8** %22, i64 1
%24 = load i8*, i8** %23
%25 = call i64 @atol(i8* %24)
store i64 %25, i64* %6
store i64 1, i64* %7
store i64 1, i64* %8
br label %26
26: ; preds = %21, %57
%27 = load i64, i64* %7
%28 = load i64, i64* %8
%29 = mul nsw i64 2, %28
%30 = add nsw i64 %27, %29
store i64 %30, i64* %9
%31 = load i64, i64* %8
%32 = load i64, i64* %7
%33 = add nsw i64 %31, %32
store i64 %33, i64* %10
%34 = load i64, i64* %9
%35 = load i64, i64* %9
%36 = mul nsw i64 %34, %35
%37 = load i64, i64* %10
%38 = mul nsw i64 2, %37
%39 = load i64, i64* %10
%40 = mul nsw i64 %38, %39
%41 = sub nsw i64 %36, %40
%42 = icmp eq i64 %41, -1
br i1 %42, label %43, label %57
43: ; preds = %26
%44 = load i64, i64* %9
%45 = add nsw i64 %44, 1
%46 = sdiv i64 %45, 2
store i64 %46, i64* %11
%47 = load i64, i64* %10
%48 = add nsw i64 %47, 1
%49 = sdiv i64 %48, 2
store i64 %49, i64* %12
%50 = load i64, i64* %11
%51 = load i64, i64* %6
%52 = icmp sgt i64 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %56
53: ; preds = %43
%54 = load i64, i64* %12
%55 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i64 %54)
br label %60
56: ; preds = %43
br label %57
57: ; preds = %56, %26
%58 = load i64, i64* %9
store i64 %58, i64* %7
%59 = load i64, i64* %10
store i64 %59, i64* %8
br label %26
60: ; preds = %53
store i32 0, i32* %3
br label %61
61: ; preds = %60, %15
%62 = load i32, i32* %3
ret i32 %62
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [15 x i8] c"usage: %s <N>\0A\00"
@.str.1 = [5 x i8] c"%ld\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = icmp eq i32 %0, 2
br i1 %3, label %8, label %4
4: ; preds = %2
%5 = load i32, i32* @stderr
%6 = load i8*, i8** %1
%7 = tail call i32 @fprintf(i32 %5, i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i8* %6)
br label %32
8: ; preds = %2
%9 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%10 = load i8*, i8** %9
%11 = tail call i64 @atol(i8* %10)
br label %12
12: ; preds = %23, %8
%13 = phi i64 [ 1, %8 ], [ %17, %23 ]
%14 = phi i64 [ 1, %8 ], [ %16, %23 ]
%15 = shl nsw i64 %13, 1
%16 = add nsw i64 %14, %15
%17 = add nsw i64 %14, %13
%18 = mul nsw i64 %16, %16
%19 = mul i64 %17, -2
%20 = mul i64 %19, %17
%21 = add i64 %20, %18
%22 = icmp eq i64 %21, -1
br i1 %22, label %24, label %23
23: ; preds = %12, %24
br label %12
24: ; preds = %12
%25 = add nsw i64 %16, 1
%26 = sdiv i64 %25, 2
%27 = icmp sgt i64 %26, %11
br i1 %27, label %28, label %23
28: ; preds = %24
%29 = add nsw i64 %17, 1
%30 = sdiv i64 %29, 2
%31 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i64 %30)
br label %32
32: ; preds = %28, %4
%33 = phi i32 [ 1, %4 ], [ 0, %28 ]
ret i32 %33
}