#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(void) {
  int i, j, n;
  printf("Limit   : ");
  scanf("%d", &n);
  for (i = n; i >= 1; i--) {
    for (j = n; j >= i; j--)
      printf("%d ", j);
    for (j = 1; j < (2 * i) - 1; j++)
      printf("%d ", i);
    for (j = i + 1; j <= n; j++)
      printf("%d ", j);
    printf("\n");
  }
  for (i = 2; i <= n; i++) {
    for (j = n; j >= i; j--)
      printf("%d ", j);
    for (j = 1; j < (2 * i) - 1; j++)
      printf("%d ", i);
    for (j = i + 1; j <= n; j++)
      printf("%d ", j);
    printf("\n");
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
lea    0xeca(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
lea    0xec7(%rip),%rdi
lea    -0x10(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jl     1218 <main+0xf8>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jl     118e <main+0x6e>
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    0xe95(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1163 <main+0x43>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11c8 <main+0xa8>
mov    -0x8(%rbp),%esi
lea    0xe5b(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1195 <main+0x75>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     11fc <main+0xdc>
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    0xe27(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11d1 <main+0xb1>
lea    0xe0f(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1153 <main+0x33>
movl   $0x2,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     12e6 <main+0x1c6>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jl     125c <main+0x13c>
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    0xdc7(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1231 <main+0x111>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1296 <main+0x176>
mov    -0x8(%rbp),%esi
lea    0xd8d(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1263 <main+0x143>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     12ca <main+0x1aa>
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    0xd59(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    129f <main+0x17f>
lea    0xd41(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    121f <main+0xff>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%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
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
lea    0xeba(%rip),%rdi
lea    0xc(%rsp),%rsi
call   1050 <scanf@plt>
mov    0xc(%rsp),%ebx
test   %ebx,%ebx
jle    121f <main+0xef>
lea    (%rbx,%rbx,1),%r15d
add    $0xffffffff,%r15d
lea    0xe98(%rip),%r14
mov    %ebx,%r12d
nopl   0x0(%rax)
cmp    $0x3,%r15d
mov    $0x2,%ebp
cmovge %r15d,%ebp
cmp    %r12d,%ebx
jl     11b6 <main+0x86>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
lea    -0x1(%rbx),%eax
cmp    %r12d,%ebx
mov    %eax,%ebx
jg     11a0 <main+0x70>
cmp    $0x2,%r12d
jl     11d2 <main+0xa2>
add    $0xffffffff,%ebp
nop
mov    %r14,%rdi
mov    %r12d,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0xffffffff,%ebp
jne    11c0 <main+0x90>
mov    %r12d,%ebx
cmp    0xc(%rsp),%r12d
jge    11f5 <main+0xc5>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%ebx
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
cmp    0xc(%rsp),%ebx
jl     11e0 <main+0xb0>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
cmp    $0x2,%r12d
jl     1216 <main+0xe6>
add    $0xfffffffe,%r15d
add    $0xffffffff,%r12d
mov    0xc(%rsp),%ebx
jmp    1180 <main+0x50>
mov    0xc(%rsp),%ebx
cmp    $0x2,%ebx
jge    122e <main+0xfe>
xor    %eax,%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    $0x2,%r12d
mov    $0x3,%r15d
lea    0xdcd(%rip),%r14
jmp    126f <main+0x13f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    0x1(%r12),%ebp
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    0xc(%rsp),%ebx
add    $0x2,%r15d
cmp    %ebx,%r12d
mov    %ebp,%r12d
jge    121f <main+0xef>
cmp    $0x3,%r15d
mov    $0x2,%ebp
cmovge %r15d,%ebp
cmp    %r12d,%ebx
jl     12a6 <main+0x176>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
lea    -0x1(%rbx),%eax
cmp    %r12d,%ebx
mov    %eax,%ebx
jg     1290 <main+0x160>
add    $0xffffffff,%ebp
nopl   0x0(%rax)
mov    %r14,%rdi
mov    %r12d,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0xffffffff,%ebp
jne    12b0 <main+0x180>
cmp    0xc(%rsp),%r12d
jge    1250 <main+0x120>
mov    %r12d,%ebx
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%ebx
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
cmp    0xc(%rsp),%ebx
jl     12d0 <main+0x1a0>
jmp    1250 <main+0x120>

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

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