#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 /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
int /*<<< orphan*/ scanf(char *, int *);
int main() {
  int height, i, j, symbols, c, heightCopy, n = 1, sum = 1;
  symbols = 3;
  scanf("%d", &height);
  heightCopy = height - 1;
  for (i = 3; i < height; i++) {
    n = n + 2;
    sum += n;
  }
  printf("%d\n", sum);
  for (i = 0; i < heightCopy; i++) {
    printf(" ");
  }
  printf("*\n");
  for (i = 1; i < height - 1; i++) {
    heightCopy--;
    for (c = 0; c < heightCopy; c++) {
      printf(" ");
    }
    for (j = 1; j <= symbols; j++) {
      if (j == 1 || j == symbols) {
        printf("*");
      } else {
        printf("#");
      }
    }
    printf("\n");
    symbols += 2;
  }
  for (c = 1; c < heightCopy; c++) {
    printf(" ");
  }
  for (i = 1; i <= j + 1; i++) {
    printf("*");
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
movl   $0x3,-0x14(%rbp)
lea    0xeb5(%rip),%rdi
lea    -0x8(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x3,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1190 <main+0x70>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1164 <main+0x44>
mov    -0x24(%rbp),%esi
lea    0xe69(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11d0 <main+0xb0>
lea    0xe4c(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11a8 <main+0x88>
lea    0xe32(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12b0 <main+0x190>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    122e <main+0x10e>
lea    0xdee(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1206 <main+0xe6>
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     128b <main+0x16b>
cmpl   $0x1,-0x10(%rbp)
je     1257 <main+0x137>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    126a <main+0x14a>
lea    0xdae(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    1278 <main+0x158>
lea    0xd9d(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    127d <main+0x15d>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1235 <main+0x115>
lea    0xd78(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11e5 <main+0xc5>
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    12df <main+0x1bf>
lea    0xd3d(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    12b7 <main+0x197>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1313 <main+0x1f3>
lea    0xd0e(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    12e6 <main+0x1c6>
xor    %eax,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
lea    0xeab(%rip),%rdi
lea    0xc(%rsp),%rsi
call   1060 <scanf@plt>
mov    0xc(%rsp),%r12d
lea    -0x1(%r12),%ebp
cmp    $0x4,%r12d
jl     1199 <main+0x59>
lea    (%r12,%r12,4),%eax
lea    -0x4(%r12),%ecx
lea    -0x5(%r12),%edx
imul   %ecx,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
lea    (%rdx,%rax,1),%esi
add    $0xfffffff0,%esi
lea    0xe73(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1050 <printf@plt>
jmp    11b2 <main+0x72>
lea    0xe63(%rip),%rdi
mov    $0x1,%esi
xor    %eax,%eax
call   1050 <printf@plt>
cmp    $0x2,%r12d
jl     11cf <main+0x8f>
mov    %ebp,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffff,%ebx
jne    11c0 <main+0x80>
mov    %ebp,0x8(%rsp)
lea    0xe2d(%rip),%rdi
call   1040 <puts@plt>
cmpl   $0x3,0xc(%rsp)
jl     128f <main+0x14f>
add    $0xfffffffe,%r12d
mov    $0x1,%r15d
mov    $0x3,%r13d
mov    $0x4,%ecx
mov    $0x2,%ebx
mov    $0x2a,%r14d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rcx,0x10(%rsp)
cmpl   $0x2,0x8(%rsp)
jl     1232 <main+0xf2>
xor    %ebp,%ebp
xchg   %ax,%ax
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebp
cmp    %ebp,%r12d
jne    1220 <main+0xe0>
addl   $0xffffffff,0x8(%rsp)
xor    %ebp,%ebp
nopl   0x0(%rax)
cmp    %ebp,%ebx
mov    $0x23,%edi
cmove  %r14d,%edi
test   %ebp,%ebp
cmove  %r14d,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebp
cmp    %ebp,%r13d
jne    1240 <main+0x100>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x2,%r13d
add    $0x1,%r15d
mov    0xc(%rsp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
add    $0xffffffff,%r12d
mov    0x10(%rsp),%rcx
mov    %ecx,%ebp
add    $0x2,%ecx
add    $0x2,%ebx
cmp    %eax,%r15d
jl     1210 <main+0xd0>
jmp    128f <main+0x14f>
mov    0x8(%rsp),%ebx
cmp    $0x2,%ebx
jl     12af <main+0x16f>
add    $0xffffffff,%ebx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffff,%ebx
jne    12a0 <main+0x160>
xor    %ebx,%ebx
test   %ebp,%ebp
cmovg  %ebp,%ebx
add    $0x1,%ebx
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x2a,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffff,%ebx
jne    12c0 <main+0x180>
xor    %eax,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
@.str.2 = [2 x i8] c" \00"
@.str.3 = [3 x i8] c"*\0A\00"
@.str.4 = [2 x i8] c"*\00"
@.str.5 = [2 x i8] c"#\00"
@.str.6 = [2 x i8] c"\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i32 1, i32* %8
store i32 1, i32* %9
store i32 3, i32* %5
%10 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %2)
%11 = load i32, i32* %2
%12 = sub nsw i32 %11, 1
store i32 %12, i32* %7
store i32 3, i32* %3
br label %13
13: ; preds = %23, %0
%14 = load i32, i32* %3
%15 = load i32, i32* %2
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %26
17: ; preds = %13
%18 = load i32, i32* %8
%19 = add nsw i32 %18, 2
store i32 %19, i32* %8
%20 = load i32, i32* %8
%21 = load i32, i32* %9
%22 = add nsw i32 %21, %20
store i32 %22, i32* %9
br label %23
23: ; preds = %17
%24 = load i32, i32* %3
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %3
br label %13
26: ; preds = %13
%27 = load i32, i32* %9
%28 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %27)
store i32 0, i32* %3
br label %29
29: ; preds = %35, %26
%30 = load i32, i32* %3
%31 = load i32, i32* %7
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %38
33: ; preds = %29
%34 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %35
35: ; preds = %33
%36 = load i32, i32* %3
%37 = add nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %3
br label %29
38: ; preds = %29
%39 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
store i32 1, i32* %3
br label %40
40: ; preds = %81, %38
%41 = load i32, i32* %3
%42 = load i32, i32* %2
%43 = sub nsw i32 %42, 1
%44 = icmp slt i32 %41, %43
br i1 %44, label %45, label %84
45: ; preds = %40
%46 = load i32, i32* %7
%47 = add nsw i32 %46, -1
store i32 %47, i32* %7
store i32 0, i32* %6
br label %48
48: ; preds = %54, %45
%49 = load i32, i32* %6
%50 = load i32, i32* %7
%51 = icmp slt i32 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %57
52: ; preds = %48
%53 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %54
54: ; preds = %52
%55 = load i32, i32* %6
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %6
br label %48
57: ; preds = %48
store i32 1, i32* %4
br label %58
58: ; preds = %74, %57
%59 = load i32, i32* %4
%60 = load i32, i32* %5
%61 = icmp sle i32 %59, %60
br i1 %61, label %62, label %77
62: ; preds = %58
%63 = load i32, i32* %4
%64 = icmp eq i32 %63, 1
br i1 %64, label %69, label %65
65: ; preds = %62
%66 = load i32, i32* %4
%67 = load i32, i32* %5
%68 = icmp eq i32 %66, %67
br i1 %68, label %69, label %71
69: ; preds = %65, %62
%70 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
br label %73
71: ; preds = %65
%72 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.5, i64 0, i64 0))
br label %73
73: ; preds = %71, %69
br label %74
74: ; preds = %73
%75 = load i32, i32* %4
%76 = add nsw i32 %75, 1
store i32 %76, i32* %4
br label %58
77: ; preds = %58
%78 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.6, i64 0, i64 0))
%79 = load i32, i32* %5
%80 = add nsw i32 %79, 2
store i32 %80, i32* %5
br label %81
81: ; preds = %77
%82 = load i32, i32* %3
%83 = add nsw i32 %82, 1
store i32 %83, i32* %3
br label %40
84: ; preds = %40
store i32 1, i32* %6
br label %85
85: ; preds = %91, %84
%86 = load i32, i32* %6
%87 = load i32, i32* %7
%88 = icmp slt i32 %86, %87
br i1 %88, label %89, label %94
89: ; preds = %85
%90 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %91
91: ; preds = %89
%92 = load i32, i32* %6
%93 = add nsw i32 %92, 1
store i32 %93, i32* %6
br label %85
94: ; preds = %85
store i32 1, i32* %3
br label %95
95: ; preds = %102, %94
%96 = load i32, i32* %3
%97 = load i32, i32* %4
%98 = add nsw i32 %97, 1
%99 = icmp sle i32 %96, %98
br i1 %99, label %100, label %105
100: ; preds = %95
%101 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
br label %102
102: ; preds = %100
%103 = load i32, i32* %3
%104 = add nsw i32 %103, 1
store i32 %104, i32* %3
br label %95
105: ; preds = %95
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
@str = [2 x i8] c"*\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = bitcast i32* %1 to i8*
%3 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %1)
%4 = load i32, i32* %1
%5 = add i32 %4, -1
%6 = icmp sgt i32 %4, 3
br i1 %6, label %7, label %16
7: ; preds = %0
%8 = mul i32 %4, 5
%9 = add nsw i32 %4, -4
%10 = add nsw i32 %4, -5
%11 = mul i32 %9, %10
%12 = and i32 %11, -2
%13 = add i32 %8, %12
%14 = add i32 %13, -16
%15 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %14)
br label %19
16: ; preds = %0
%17 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 1)
%18 = icmp sgt i32 %4, 1
br i1 %18, label %19, label %25
19: ; preds = %7, %16
br label %20
20: ; preds = %19, %20
%21 = phi i32 [ %23, %20 ], [ 0, %19 ]
%22 = call i32 @putchar(i32 32)
%23 = add nuw nsw i32 %21, 1
%24 = icmp eq i32 %23, %5
br i1 %24, label %25, label %20
25: ; preds = %20, %16
%26 = call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
%27 = load i32, i32* %1
%28 = icmp sgt i32 %27, 2
br i1 %28, label %29, label %31
29: ; preds = %25
%30 = add i32 %4, -2
br label %35
31: ; preds = %58, %25
%32 = phi i32 [ undef, %25 ], [ %36, %58 ]
%33 = phi i32 [ %5, %25 ], [ %41, %58 ]
%34 = icmp sgt i32 %33, 1
br i1 %34, label %70, label %67
35: ; preds = %29, %58
%36 = phi i32 [ 4, %29 ], [ %66, %58 ]
%37 = phi i32 [ %30, %29 ], [ %65, %58 ]
%38 = phi i32 [ %5, %29 ], [ %41, %58 ]
%39 = phi i32 [ 3, %29 ], [ %60, %58 ]
%40 = phi i32 [ 1, %29 ], [ %61, %58 ]
%41 = add nsw i32 %38, -1
%42 = icmp sgt i32 %38, 1
br i1 %42, label %43, label %48
43: ; preds = %35, %43
%44 = phi i32 [ %46, %43 ], [ 0, %35 ]
%45 = call i32 @putchar(i32 32)
%46 = add nuw nsw i32 %44, 1
%47 = icmp eq i32 %46, %37
br i1 %47, label %48, label %43
48: ; preds = %43, %35
br label %49
49: ; preds = %48, %49
%50 = phi i32 [ %56, %49 ], [ 1, %48 ]
%51 = icmp eq i32 %50, 1
%52 = icmp eq i32 %50, %39
%53 = select i1 %51, i1 true, i1 %52
%54 = select i1 %53, i32 42, i32 35
%55 = call i32 @putchar(i32 %54)
%56 = add nuw i32 %50, 1
%57 = icmp eq i32 %56, %36
br i1 %57, label %58, label %49
58: ; preds = %49
%59 = call i32 @putchar(i32 10)
%60 = add nuw nsw i32 %39, 2
%61 = add nuw nsw i32 %40, 1
%62 = load i32, i32* %1
%63 = add nsw i32 %62, -1
%64 = icmp slt i32 %61, %63
%65 = add i32 %37, -1
%66 = add i32 %36, 2
br i1 %64, label %35, label %31
67: ; preds = %70, %31
%68 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %32, i32 0)
%69 = add nuw i32 %68, 1
br label %75
70: ; preds = %31, %70
%71 = phi i32 [ %73, %70 ], [ 1, %31 ]
%72 = call i32 @putchar(i32 32)
%73 = add nuw nsw i32 %71, 1
%74 = icmp eq i32 %73, %33
br i1 %74, label %67, label %70
75: ; preds = %67, %75
%76 = phi i32 [ %78, %75 ], [ 1, %67 ]
%77 = call i32 @putchar(i32 42)
%78 = add nuw i32 %76, 1
%79 = icmp eq i32 %76, %69
br i1 %79, label %80, label %75
80: ; preds = %75
ret i32 0
}