#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 hash, broihash, n, r, z, sp;
  scanf("%d", &n);
  r = 2;
  hash = 1;
  broihash = 0;
  while (r < n) {
    broihash = broihash + hash;
    hash = hash + 2;
    r++;
  }
  printf("%d\n", broihash);
  for (sp = 0; sp < n - 1; sp++) {
    printf(" ");
  }
  printf("*");
  for (sp = 0; r < n - 1; sp++) {
    printf(" ");
  }
  printf("\n");
  for (r = 1; r < n - 1; r++) {
    z = r + 1;
    for (sp = n - (z); sp > 0; sp--) {
      printf(" ");
    }
    printf("*");
    for (sp = 0; sp < r * 2 - 1; sp++) {
      printf("#");
    }
    printf("*");
    for (sp = n - (z); sp > 0; sp--) {
      printf(" ");
    }
    printf("\n");
  }
  for (sp = 0; sp < n * 2 - 1; sp++) {
    printf("*");
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
lea    0xeca(%rip),%rdi
lea    -0x10(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
movl   $0x2,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1180 <main+0x60>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1154 <main+0x34>
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    0xe79(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11c5 <main+0xa5>
lea    0xe57(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1198 <main+0x78>
lea    0xe3d(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1207 <main+0xe7>
lea    0xe15(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11da <main+0xba>
lea    0xdf7(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1303 <main+0x1e3>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jle    1265 <main+0x145>
lea    0xdb7(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    123f <main+0x11f>
lea    0xd9d(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12aa <main+0x18a>
lea    0xd76(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    127a <main+0x15a>
lea    0xd58(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jle    12e7 <main+0x1c7>
lea    0xd35(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    12c1 <main+0x1a1>
lea    0xd17(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    121c <main+0xfc>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    133a <main+0x21a>
lea    0xce4(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    130a <main+0x1ea>
xor    %eax,%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
lea    0xebd(%rip),%rdi
lea    0xc(%rsp),%rsi
call   1050 <scanf@plt>
mov    0xc(%rsp),%ebx
cmp    $0x3,%ebx
jl     116d <main+0x3d>
lea    (%rbx,%rbx,2),%eax
lea    -0x3(%rbx),%ecx
lea    -0x4(%rbx),%edx
imul   %ecx,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
lea    (%rdx,%rax,1),%esi
add    $0xfffffff8,%esi
jmp    1174 <main+0x44>
mov    $0x2,%ebx
xor    %esi,%esi
lea    0xe88(%rip),%rdi
xor    %ebp,%ebp
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
cmpl   $0x2,0xc(%rsp)
jl     11a8 <main+0x78>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebp
mov    0xc(%rsp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
cmp    %eax,%ebp
jl     1190 <main+0x60>
mov    $0x2a,%edi
nopl   (%rax)
call   1030 <putchar@plt>
mov    0xc(%rsp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
cmp    %eax,%ebx
jge    11c7 <main+0x97>
mov    $0x20,%edi
jmp    11b0 <main+0x80>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    0xc(%rsp),%ebp
cmp    $0x3,%ebp
jl     12a7 <main+0x177>
mov    $0x1,%r12d
mov    $0xffffffff,%r15d
mov    $0x1,%r14d
jmp    1222 <main+0xf2>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    0xc(%rsp),%ebp
lea    -0x1(%rbp),%eax
add    $0x2,%r12d
add    $0xffffffff,%r15d
cmp    %eax,%r14d
jge    12a7 <main+0x177>
cmp    $0x2,%r12d
mov    $0x1,%ebx
cmovge %r12d,%ebx
add    $0x1,%r14d
cmp    %r14d,%ebp
jle    1252 <main+0x122>
add    %r15d,%ebp
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffff,%ebp
cmp    $0x1,%ebp
ja     1240 <main+0x110>
mov    $0x2a,%edi
call   1030 <putchar@plt>
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x23,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffff,%ebx
jne    1260 <main+0x130>
mov    $0x2a,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    0xc(%rsp),%ebx
cmp    %r14d,%ebx
jle    1200 <main+0xd0>
add    %r15d,%ebx
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    $0x1,%ebx
ja     1290 <main+0x160>
jmp    1200 <main+0xd0>
test   %ebp,%ebp
jle    12ca <main+0x19a>
xor    %ebx,%ebx
nopl   (%rax)
mov    $0x2a,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebx
mov    0xc(%rsp),%eax
add    %eax,%eax
add    $0xffffffff,%eax
cmp    %eax,%ebx
jl     12b0 <main+0x180>
xor    %eax,%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
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 = [2 x i8] c"*\00"
@.str.4 = [2 x i8] c"\0A\00"
@.str.5 = [2 x i8] c"#\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
store i32 0, i32* %1
%8 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %4)
store i32 2, i32* %5
store i32 1, i32* %2
store i32 0, i32* %3
br label %9
9: ; preds = %13, %0
%10 = load i32, i32* %5
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %21
13: ; preds = %9
%14 = load i32, i32* %3
%15 = load i32, i32* %2
%16 = add nsw i32 %14, %15
store i32 %16, i32* %3
%17 = load i32, i32* %2
%18 = add nsw i32 %17, 2
store i32 %18, i32* %2
%19 = load i32, i32* %5
%20 = add nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %5
br label %9
21: ; preds = %9
%22 = load i32, i32* %3
%23 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %22)
store i32 0, i32* %7
br label %24
24: ; preds = %31, %21
%25 = load i32, i32* %7
%26 = load i32, i32* %4
%27 = sub nsw i32 %26, 1
%28 = icmp slt i32 %25, %27
br i1 %28, label %29, label %34
29: ; preds = %24
%30 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %31
31: ; preds = %29
%32 = load i32, i32* %7
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %7
br label %24
34: ; preds = %24
%35 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
store i32 0, i32* %7
br label %36
36: ; preds = %43, %34
%37 = load i32, i32* %5
%38 = load i32, i32* %4
%39 = sub nsw i32 %38, 1
%40 = icmp slt i32 %37, %39
br i1 %40, label %41, label %46
41: ; preds = %36
%42 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %43
43: ; preds = %41
%44 = load i32, i32* %7
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %7
br label %36
46: ; preds = %36
%47 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
store i32 1, i32* %5
br label %48
48: ; preds = %95, %46
%49 = load i32, i32* %5
%50 = load i32, i32* %4
%51 = sub nsw i32 %50, 1
%52 = icmp slt i32 %49, %51
br i1 %52, label %53, label %98
53: ; preds = %48
%54 = load i32, i32* %5
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %6
%56 = load i32, i32* %4
%57 = load i32, i32* %6
%58 = sub nsw i32 %56, %57
store i32 %58, i32* %7
br label %59
59: ; preds = %64, %53
%60 = load i32, i32* %7
%61 = icmp sgt i32 %60, 0
br i1 %61, label %62, label %67
62: ; preds = %59
%63 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %64
64: ; preds = %62
%65 = load i32, i32* %7
%66 = add nsw i32 %65, -1
store i32 %66, i32* %7
br label %59
67: ; preds = %59
%68 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
store i32 0, i32* %7
br label %69
69: ; preds = %77, %67
%70 = load i32, i32* %7
%71 = load i32, i32* %5
%72 = mul nsw i32 %71, 2
%73 = sub nsw i32 %72, 1
%74 = icmp slt i32 %70, %73
br i1 %74, label %75, label %80
75: ; preds = %69
%76 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.5, i64 0, i64 0))
br label %77
77: ; preds = %75
%78 = load i32, i32* %7
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %7
br label %69
80: ; preds = %69
%81 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
%82 = load i32, i32* %4
%83 = load i32, i32* %6
%84 = sub nsw i32 %82, %83
store i32 %84, i32* %7
br label %85
85: ; preds = %90, %80
%86 = load i32, i32* %7
%87 = icmp sgt i32 %86, 0
br i1 %87, label %88, label %93
88: ; preds = %85
%89 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %90
90: ; preds = %88
%91 = load i32, i32* %7
%92 = add nsw i32 %91, -1
store i32 %92, i32* %7
br label %85
93: ; preds = %85
%94 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
br label %95
95: ; preds = %93
%96 = load i32, i32* %5
%97 = add nsw i32 %96, 1
store i32 %97, i32* %5
br label %48
98: ; preds = %48
store i32 0, i32* %7
br label %99
99: ; preds = %107, %98
%100 = load i32, i32* %7
%101 = load i32, i32* %4
%102 = mul nsw i32 %101, 2
%103 = sub nsw i32 %102, 1
%104 = icmp slt i32 %100, %103
br i1 %104, label %105, label %110
105: ; preds = %99
%106 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
br label %107
107: ; preds = %105
%108 = load i32, i32* %7
%109 = add nsw i32 %108, 1
store i32 %109, i32* %7
br label %99
110: ; preds = %99
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\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 = icmp sgt i32 %4, 2
br i1 %5, label %6, label %14
6: ; preds = %0
%7 = mul i32 %4, 3
%8 = add nsw i32 %4, -3
%9 = add nsw i32 %4, -4
%10 = mul i32 %8, %9
%11 = and i32 %10, -2
%12 = add i32 %7, %11
%13 = add i32 %12, -8
br label %14
14: ; preds = %6, %0
%15 = phi i32 [ 0, %0 ], [ %13, %6 ]
%16 = phi i32 [ 2, %0 ], [ %4, %6 ]
%17 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %15)
%18 = load i32, i32* %1
%19 = icmp sgt i32 %18, 1
br i1 %19, label %20, label %27
20: ; preds = %14, %20
%21 = phi i32 [ %23, %20 ], [ 0, %14 ]
%22 = call i32 @putchar(i32 32)
%23 = add nuw nsw i32 %21, 1
%24 = load i32, i32* %1
%25 = add nsw i32 %24, -1
%26 = icmp slt i32 %23, %25
br i1 %26, label %20, label %27
27: ; preds = %20, %14
%28 = call i32 @putchar(i32 42)
%29 = load i32, i32* %1
%30 = add nsw i32 %29, -1
%31 = icmp slt i32 %16, %30
br i1 %31, label %32, label %37
32: ; preds = %27, %32
%33 = call i32 @putchar(i32 32)
%34 = load i32, i32* %1
%35 = add nsw i32 %34, -1
%36 = icmp slt i32 %16, %35
br i1 %36, label %32, label %37
37: ; preds = %32, %27
%38 = call i32 @putchar(i32 10)
%39 = load i32, i32* %1
%40 = icmp sgt i32 %39, 2
br i1 %40, label %44, label %41
41: ; preds = %74, %37
%42 = phi i32 [ %39, %37 ], [ %76, %74 ]
%43 = icmp sgt i32 %42, 0
br i1 %43, label %80, label %88
44: ; preds = %37, %74
%45 = phi i32 [ %79, %74 ], [ 1, %37 ]
%46 = phi i32 [ %76, %74 ], [ %39, %37 ]
%47 = phi i32 [ %49, %74 ], [ 1, %37 ]
%48 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %45, i32 1)
%49 = add nuw nsw i32 %47, 1
%50 = sub nsw i32 %46, %49
%51 = icmp sgt i32 %50, 0
br i1 %51, label %52, label %57
52: ; preds = %44, %52
%53 = phi i32 [ %55, %52 ], [ %50, %44 ]
%54 = call i32 @putchar(i32 32)
%55 = add nsw i32 %53, -1
%56 = icmp ugt i32 %53, 1
br i1 %56, label %52, label %57
57: ; preds = %52, %44
%58 = call i32 @putchar(i32 42)
br label %59
59: ; preds = %57, %59
%60 = phi i32 [ %62, %59 ], [ 0, %57 ]
%61 = call i32 @putchar(i32 35)
%62 = add nuw nsw i32 %60, 1
%63 = icmp eq i32 %62, %48
br i1 %63, label %64, label %59
64: ; preds = %59
%65 = call i32 @putchar(i32 42)
%66 = load i32, i32* %1
%67 = sub nsw i32 %66, %49
%68 = icmp sgt i32 %67, 0
br i1 %68, label %69, label %74
69: ; preds = %64, %69
%70 = phi i32 [ %72, %69 ], [ %67, %64 ]
%71 = call i32 @putchar(i32 32)
%72 = add nsw i32 %70, -1
%73 = icmp ugt i32 %70, 1
br i1 %73, label %69, label %74
74: ; preds = %69, %64
%75 = call i32 @putchar(i32 10)
%76 = load i32, i32* %1
%77 = add nsw i32 %76, -1
%78 = icmp slt i32 %49, %77
%79 = add nuw i32 %45, 2
br i1 %78, label %44, label %41
80: ; preds = %41, %80
%81 = phi i32 [ %83, %80 ], [ 0, %41 ]
%82 = call i32 @putchar(i32 42)
%83 = add nuw nsw i32 %81, 1
%84 = load i32, i32* %1
%85 = shl nsw i32 %84, 1
%86 = add nsw i32 %85, -1
%87 = icmp slt i32 %83, %86
br i1 %87, label %80, label %88
88: ; preds = %80, %41
ret i32 0
}