#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 */
scalar_t__ EOF;
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
scalar_t__ scanf(char *, int *);
int main() {
  int n, i, ar[9999], S;
  while (scanf("%d", &n) != EOF) {
    if (n == 0)
      break;
    ar[0] = 1;
    ar[1] = 2;
    ar[2] = 3;
    ar[3] = 4;
    if (n == 1)
      printf("%d\n", ar[0]);
    else if (n == 2)
      printf("%d\n", ar[1]);
    else if (n == 3)
      printf("%d\n", ar[2]);
    else if (n == 4)
      printf("%d\n", ar[3]);
    else {
      S = 0;
      for (i = 4; i < n; i++)
        ar[i] = ar[i - 1] + ar[i - 3];
      printf("%d\n", ar[n - 1]);
    }
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x9c60,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
lea    0xec7(%rip),%rdi
lea    -0x8(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
mov    0x2e9f(%rip),%rcx
cmp    (%rcx),%rax
je     1290 <main+0x170>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    1161 <main+0x41>
jmp    1290 <main+0x170>
movl   $0x1,-0x9c50(%rbp)
movl   $0x2,-0x9c4c(%rbp)
movl   $0x3,-0x9c48(%rbp)
movl   $0x4,-0x9c44(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jne    11aa <main+0x8a>
mov    -0x9c50(%rbp),%esi
lea    0xe63(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    128b <main+0x16b>
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
jne    11cb <main+0xab>
mov    -0x9c4c(%rbp),%esi
lea    0xe42(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    1286 <main+0x166>
cmpl   $0x3,-0x8(%rbp)
jne    11ec <main+0xcc>
mov    -0x9c48(%rbp),%esi
lea    0xe21(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    1281 <main+0x161>
cmpl   $0x4,-0x8(%rbp)
jne    120d <main+0xed>
mov    -0x9c44(%rbp),%esi
lea    0xe00(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    127c <main+0x15c>
movl   $0x0,-0x9c54(%rbp)
movl   $0x4,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1261 <main+0x141>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
mov    -0x9c50(%rbp,%rax,4),%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x3,%eax
cltq
add    -0x9c50(%rbp,%rax,4),%ecx
movslq -0xc(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x9c50(%rbp,%rax,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    121e <main+0xfe>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
mov    -0x9c50(%rbp,%rax,4),%esi
lea    0xd8c(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    1281 <main+0x161>
jmp    1286 <main+0x166>
jmp    128b <main+0x16b>
jmp    1132 <main+0x12>
xor    %eax,%eax
add    $0x9c60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x9c50,%rsp
lea    0xed9(%rip),%rdi
lea    0xc(%rsp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
mov    0x2ea0(%rip),%r12
cmp    (%r12),%rax
je     126c <main+0x14c>
mov    0xc(%rsp),%esi
test   %esi,%esi
je     126c <main+0x14c>
lea    0xeae(%rip),%r14
lea    0xea4(%rip),%r15
lea    0xc(%rsp),%r13
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movaps 0xe79(%rip),%xmm0
movaps %xmm0,0x10(%rsp)
lea    -0x1(%rsi),%eax
cmp    $0x4,%eax
jb     1247 <main+0x127>
cmp    $0x5,%esi
jl     1240 <main+0x120>
mov    %esi,%edx
lea    -0x5(%rdx),%rcx
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    11be <main+0x9e>
mov    $0x4,%edi
mov    $0x4,%ecx
jmp    1212 <main+0xf2>
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
neg    %rdx
mov    $0x4,%edi
mov    $0x4,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    0x4(%rsp,%rdi,4),%ecx
mov    %ecx,0x10(%rsp,%rdi,4)
mov    0x8(%rsp,%rdi,4),%ebx
add    %ecx,%ebx
mov    %ebx,0x14(%rsp,%rdi,4)
add    0xc(%rsp,%rdi,4),%ebx
mov    %ebx,0x18(%rsp,%rdi,4)
add    %ebx,%ecx
mov    %ecx,0x1c(%rsp,%rdi,4)
lea    (%rdx,%rdi,1),%rbx
add    $0x4,%rbx
add    $0x4,%rdi
cmp    $0x4,%rbx
jne    11e0 <main+0xc0>
test   %rax,%rax
je     1240 <main+0x120>
lea    (%rsp,%rdi,4),%rdx
add    $0x10,%rdx
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    -0xc(%rdx,%rdi,4),%ecx
mov    %ecx,(%rdx,%rdi,4)
add    $0x1,%rdi
cmp    %rdi,%rax
jne    1230 <main+0x110>
movslq %esi,%rax
mov    0xc(%rsp,%rax,4),%esi
mov    %r14,%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    %r15,%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1040 <scanf@plt>
cmp    (%r12),%rax
je     126c <main+0x14c>
mov    0xc(%rsp),%esi
test   %esi,%esi
jne    1180 <main+0x60>
xor    %eax,%eax
add    $0x9c50,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [3 x i8] c"%d\00"
@EOF = global i64 0
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca [9999 x i32]
%5 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
br label %6
6: ; preds = %79, %0
%7 = call i64 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %2)
%8 = load i64, i64* @EOF
%9 = icmp ne i64 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %80
10: ; preds = %6
%11 = load i32, i32* %2
%12 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %14
13: ; preds = %10
br label %80
14: ; preds = %10
%15 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %4, i64 0, i64 0
store i32 1, i32* %15
%16 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %4, i64 0, i64 1
store i32 2, i32* %16
%17 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %4, i64 0, i64 2
store i32 3, i32* %17
%18 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %4, i64 0, i64 3
store i32 4, i32* %18
%19 = load i32, i32* %2
%20 = icmp eq i32 %19, 1
br i1 %20, label %21, label %25
21: ; preds = %14
%22 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %4, i64 0, i64 0
%23 = load i32, i32* %22
%24 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %23)
br label %79
25: ; preds = %14
%26 = load i32, i32* %2
%27 = icmp eq i32 %26, 2
br i1 %27, label %28, label %32
28: ; preds = %25
%29 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %4, i64 0, i64 1
%30 = load i32, i32* %29
%31 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %30)
br label %78
32: ; preds = %25
%33 = load i32, i32* %2
%34 = icmp eq i32 %33, 3
br i1 %34, label %35, label %39
35: ; preds = %32
%36 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %4, i64 0, i64 2
%37 = load i32, i32* %36
%38 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %37)
br label %77
39: ; preds = %32
%40 = load i32, i32* %2
%41 = icmp eq i32 %40, 4
br i1 %41, label %42, label %46
42: ; preds = %39
%43 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %4, i64 0, i64 3
%44 = load i32, i32* %43
%45 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %44)
br label %76
46: ; preds = %39
store i32 0, i32* %5
store i32 4, i32* %3
br label %47
47: ; preds = %66, %46
%48 = load i32, i32* %3
%49 = load i32, i32* %2
%50 = icmp slt i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %69
51: ; preds = %47
%52 = load i32, i32* %3
%53 = sub nsw i32 %52, 1
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %4, i64 0, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = load i32, i32* %3
%58 = sub nsw i32 %57, 3
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %4, i64 0, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = add nsw i32 %56, %61
%63 = load i32, i32* %3
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %4, i64 0, i64 %64
store i32 %62, i32* %65
br label %66
66: ; preds = %51
%67 = load i32, i32* %3
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %3
br label %47
69: ; preds = %47
%70 = load i32, i32* %2
%71 = sub nsw i32 %70, 1
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %4, i64 0, i64 %72
%74 = load i32, i32* %73
%75 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %74)
br label %76
76: ; preds = %69, %42
br label %77
77: ; preds = %76, %35
br label %78
78: ; preds = %77, %28
br label %79
79: ; preds = %78, %21
br label %6
80: ; preds = %13, %6
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [3 x i8] c"%d\00"
@EOF = global i64 0
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca [9999 x i32]
%3 = bitcast i32* %1 to i8*
%4 = bitcast [9999 x i32]* %2 to i8*
%5 = call i64 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %1)
%6 = load i64, i64* @EOF
%7 = icmp eq i64 %5, %6
%8 = load i32, i32* %1
%9 = icmp eq i32 %8, 0
%10 = select i1 %7, i1 true, i1 %9
br i1 %10, label %86, label %11
11: ; preds = %0
%12 = bitcast [9999 x i32]* %2 to <4 x i32>*
br label %13
13: ; preds = %11, %77
%14 = phi i32 [ %8, %11 ], [ %83, %77 ]
store <4 x i32> <i32 1, i32 2, i32 3, i32 4>, <4 x i32>* %12
%15 = add i32 %14, -1
%16 = icmp ult i32 %15, 4
br i1 %16, label %77, label %17
17: ; preds = %13
%18 = icmp sgt i32 %14, 4
br i1 %18, label %19, label %72
19: ; preds = %17
%20 = zext i32 %14 to i64
%21 = add nsw i64 %20, -5
%22 = and i64 %20, 3
%23 = icmp ult i64 %21, 3
br i1 %23, label %56, label %24
24: ; preds = %19
%25 = add nsw i64 %20, -4
%26 = and i64 %25, -4
br label %27
27: ; preds = %27, %24
%28 = phi i32 [ 4, %24 ], [ %51, %27 ]
%29 = phi i64 [ 4, %24 ], [ %53, %27 ]
%30 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %54, %27 ]
%31 = add nsw i64 %29, -3
%32 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %2, i64 0, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = add nsw i32 %33, %28
%35 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %2, i64 0, i64 %29
store i32 %34, i32* %35
%36 = or i64 %29, 1
%37 = add nsw i64 %29, -2
%38 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %2, i64 0, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = add nsw i32 %39, %34
%41 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %2, i64 0, i64 %36
store i32 %40, i32* %41
%42 = or i64 %29, 2
%43 = add nsw i64 %29, -1
%44 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %2, i64 0, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = add nsw i32 %45, %40
%47 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %2, i64 0, i64 %42
store i32 %46, i32* %47
%48 = or i64 %29, 3
%49 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %2, i64 0, i64 %29
%50 = load i32, i32* %49
%51 = add nsw i32 %50, %46
%52 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %2, i64 0, i64 %48
store i32 %51, i32* %52
%53 = add nuw nsw i64 %29, 4
%54 = add i64 %30, 4
%55 = icmp eq i64 %54, %26
br i1 %55, label %56, label %27
56: ; preds = %27, %19
%57 = phi i32 [ 4, %19 ], [ %51, %27 ]
%58 = phi i64 [ 4, %19 ], [ %53, %27 ]
%59 = icmp eq i64 %22, 0
br i1 %59, label %72, label %60
60: ; preds = %56, %60
%61 = phi i32 [ %67, %60 ], [ %57, %56 ]
%62 = phi i64 [ %69, %60 ], [ %58, %56 ]
%63 = phi i64 [ %70, %60 ], [ 0, %56 ]
%64 = add nsw i64 %62, -3
%65 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %2, i64 0, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = add nsw i32 %66, %61
%68 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %2, i64 0, i64 %62
store i32 %67, i32* %68
%69 = add nuw nsw i64 %62, 1
%70 = add i64 %63, 1
%71 = icmp eq i64 %70, %22
br i1 %71, label %72, label %60
72: ; preds = %56, %60, %17
%73 = add nsw i32 %14, -1
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds [9999 x i32], [9999 x i32]* %2, i64 0, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
br label %77
77: ; preds = %13, %72
%78 = phi i32 [ %76, %72 ], [ %14, %13 ]
%79 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %78)
%80 = call i64 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %1)
%81 = load i64, i64* @EOF
%82 = icmp eq i64 %80, %81
%83 = load i32, i32* %1
%84 = icmp eq i32 %83, 0
%85 = select i1 %82, i1 true, i1 %84
br i1 %85, label %86, label %13
86: ; preds = %77, %0
ret i32 0
}