#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 n, i, m, pos, tmp = 1, num_dgs;
  printf("Enter the value n  : ");
  scanf("%d", &n);
  m = n;
  for (i = -1; m; m /= 2, i++)
    ;
  num_dgs = i;
  for (; i; i--)
    tmp *= 2;
  pos = n - tmp;
  pos++;
  if (!num_dgs)
    pos = 1;
  if (pos == tmp) {
    pos = 0;
    num_dgs++;
  }
  printf("The %dth number in sequence is : ", n);
  for (i = num_dgs - 1; i >= 0; i--)
    if ((pos >> i) & 1)
      printf("4");
    else
      printf("3");
  printf("\n");
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
lea    0xec3(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
lea    0xecb(%rip),%rdi
lea    -0x8(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
je     118c <main+0x6c>
jmp    1170 <main+0x50>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1161 <main+0x41>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     11b3 <main+0x93>
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1192 <main+0x72>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jne    11d6 <main+0xb6>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    11f2 <main+0xd2>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%esi
lea    0xe1d(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jl     125e <main+0x13e>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     123d <main+0x11d>
lea    0xe0a(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    124b <main+0x12b>
lea    0xdf9(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    1250 <main+0x130>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    120c <main+0xec>
lea    0xdda(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
lea    0xec1(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
lea    0xec9(%rip),%rdi
lea    0xc(%rsp),%rsi
call   1050 <scanf@plt>
mov    0xc(%rsp),%esi
test   %esi,%esi
je     118c <main+0x5c>
mov    $0x1,%ebx
mov    %esi,%ecx
mov    %esi,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
shr    $0x1f,%eax
add    %ecx,%eax
sar    %eax
add    $0x1,%ecx
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    $0x3,%ecx
mov    %eax,%ecx
jae    1170 <main+0x40>
test   %ebx,%ebx
je     11cb <main+0x9b>
neg    %ebx
jmp    1191 <main+0x61>
mov    $0xffffffff,%ebx
lea    -0x1(%rbx),%eax
mov    %ebx,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x7,%eax
jae    11a5 <main+0x75>
mov    $0x1,%eax
jmp    11b8 <main+0x88>
mov    %ebx,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
mov    $0x1,%eax
nop
shl    $0x8,%eax
add    $0xfffffff8,%edx
jne    11b0 <main+0x80>
test   %ecx,%ecx
je     11c7 <main+0x97>
nopl   0x0(%rax)
add    %eax,%eax
add    $0xffffffff,%ecx
jne    11c0 <main+0x90>
xor    %ecx,%ecx
jmp    11d4 <main+0xa4>
xor    %ebx,%ebx
mov    $0x1,%eax
mov    $0x1,%cl
mov    %esi,%edx
sub    %eax,%edx
add    $0x1,%edx
test   %cl,%cl
mov    $0x1,%ebp
cmove  %edx,%ebp
xor    %ecx,%ecx
xor    %r14d,%r14d
cmp    %eax,%ebp
sete   %r14b
cmove  %ecx,%ebp
lea    0xe1f(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
mov    %ebx,%eax
add    %r14d,%eax
jle    122e <main+0xfe>
add    %r14d,%ebx
add    $0x1,%ebx
xchg   %ax,%ax
lea    -0x2(%rbx),%eax
movzbl %al,%eax
bt     %eax,%ebp
mov    $0x34,%edi
adc    $0xffffffff,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    $0x1,%ebx
ja     1210 <main+0xe0>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [22 x i8] c"Enter the value n : \00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [34 x i8] c"The %dth number in sequence is : \00"
@.str.3 = [2 x i8] c"4\00"
@.str.4 = [2 x i8] c"3\00"
@.str.5 = [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
store i32 0, i32* %1
store i32 1, i32* %6
%8 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([22 x i8], [22 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%9 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %2)
%10 = load i32, i32* %2
store i32 %10, i32* %4
store i32 -1, i32* %3
br label %11
11: ; preds = %15, %0
%12 = load i32, i32* %4
%13 = icmp ne i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %20
14: ; preds = %11
br label %15
15: ; preds = %14
%16 = load i32, i32* %4
%17 = sdiv i32 %16, 2
store i32 %17, i32* %4
%18 = load i32, i32* %3
%19 = add nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %3
br label %11
20: ; preds = %11
%21 = load i32, i32* %3
store i32 %21, i32* %7
br label %22
22: ; preds = %28, %20
%23 = load i32, i32* %3
%24 = icmp ne i32 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %31
25: ; preds = %22
%26 = load i32, i32* %6
%27 = mul nsw i32 %26, 2
store i32 %27, i32* %6
br label %28
28: ; preds = %25
%29 = load i32, i32* %3
%30 = add nsw i32 %29, -1
store i32 %30, i32* %3
br label %22
31: ; preds = %22
%32 = load i32, i32* %2
%33 = load i32, i32* %6
%34 = sub nsw i32 %32, %33
store i32 %34, i32* %5
%35 = load i32, i32* %5
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %5
%37 = load i32, i32* %7
%38 = icmp ne i32 %37, 0
br i1 %38, label %40, label %39
39: ; preds = %31
store i32 1, i32* %5
br label %40
40: ; preds = %39, %31
%41 = load i32, i32* %5
%42 = load i32, i32* %6
%43 = icmp eq i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %47
44: ; preds = %40
store i32 0, i32* %5
%45 = load i32, i32* %7
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %7
br label %47
47: ; preds = %44, %40
%48 = load i32, i32* %2
%49 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([34 x i8], [34 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %48)
%50 = load i32, i32* %7
%51 = sub nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %3
br label %52
52: ; preds = %66, %47
%53 = load i32, i32* %3
%54 = icmp sge i32 %53, 0
br i1 %54, label %55, label %69
55: ; preds = %52
%56 = load i32, i32* %5
%57 = load i32, i32* %3
%58 = ashr i32 %56, %57
%59 = and i32 %58, 1
%60 = icmp ne i32 %59, 0
br i1 %60, label %61, label %63
61: ; preds = %55
%62 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
br label %65
63: ; preds = %55
%64 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
br label %65
65: ; preds = %63, %61
br label %66
66: ; preds = %65
%67 = load i32, i32* %3
%68 = add nsw i32 %67, -1
store i32 %68, i32* %3
br label %52
69: ; preds = %52
%70 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.5, i64 0, i64 0))
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [22 x i8] c"Enter the value n : \00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [34 x i8] c"The %dth number in sequence is : \00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = bitcast i32* %1 to i8*
%3 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([22 x i8], [22 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 eq i32 %5, 0
br i1 %6, label %9, label %16
7: ; preds = %16
%8 = icmp eq i32 %20, 0
br i1 %8, label %39, label %9
9: ; preds = %0, %7
%10 = phi i32 [ %20, %7 ], [ -1, %0 ]
%11 = add i32 %10, -1
%12 = and i32 %10, 7
%13 = icmp ult i32 %11, 7
br i1 %13, label %29, label %14
14: ; preds = %9
%15 = and i32 %10, -8
br label %23
16: ; preds = %0, %16
%17 = phi i32 [ %19, %16 ], [ %5, %0 ]
%18 = phi i32 [ %20, %16 ], [ -1, %0 ]
%19 = sdiv i32 %17, 2
%20 = add nsw i32 %18, 1
%21 = add i32 %17, 1
%22 = icmp ult i32 %21, 3
br i1 %22, label %7, label %16
23: ; preds = %23, %14
%24 = phi i32 [ 1, %14 ], [ %26, %23 ]
%25 = phi i32 [ 0, %14 ], [ %27, %23 ]
%26 = shl i32 %24, 8
%27 = add i32 %25, 8
%28 = icmp eq i32 %27, %15
br i1 %28, label %29, label %23
29: ; preds = %23, %9
%30 = phi i32 [ undef, %9 ], [ %26, %23 ]
%31 = phi i32 [ 1, %9 ], [ %26, %23 ]
%32 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %32, label %39, label %33
33: ; preds = %29, %33
%34 = phi i32 [ %36, %33 ], [ %31, %29 ]
%35 = phi i32 [ %37, %33 ], [ 0, %29 ]
%36 = shl nsw i32 %34, 1
%37 = add i32 %35, 1
%38 = icmp eq i32 %37, %12
br i1 %38, label %39, label %33
39: ; preds = %29, %33, %7
%40 = phi i1 [ true, %7 ], [ false, %33 ], [ false, %29 ]
%41 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %10, %33 ], [ %10, %29 ]
%42 = phi i32 [ 1, %7 ], [ %30, %29 ], [ %36, %33 ]
%43 = add i32 %5, 1
%44 = sub i32 %43, %42
%45 = select i1 %40, i32 1, i32 %44
%46 = icmp eq i32 %45, %42
%47 = select i1 %46, i32 0, i32 %45
%48 = zext i1 %46 to i32
%49 = add nsw i32 %41, %48
%50 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([34 x i8], [34 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %5)
%51 = icmp sgt i32 %49, 0
br i1 %51, label %52, label %61
52: ; preds = %39, %52
%53 = phi i32 [ %54, %52 ], [ %49, %39 ]
%54 = add nsw i32 %53, -1
%55 = shl nuw i32 1, %54
%56 = and i32 %55, %47
%57 = icmp eq i32 %56, 0
%58 = select i1 %57, i32 51, i32 52
%59 = call i32 @putchar(i32 %58)
%60 = icmp ugt i32 %53, 1
br i1 %60, label %52, label %61
61: ; preds = %52, %39
%62 = call i32 @putchar(i32 10)
ret i32 0
}