#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*/ putchar(char);
int /*<<< orphan*/ scanf(char *, int *);
int main() {
  int i, j, n;
  scanf("%d", &n);
  for (i = 1; i <= n; i++) {
    for (j = 1; j <= n - i; j++)
      putchar(' ');
    for (j = 1; j <= i; j++) {
      printf("%d", j);
    }
    j = j - 2;
    for (; j >= 1; j--) {
      printf("%d", j);
    }
    printf("\n");
  }
  for (i = i - 2; i >= 0; i--) {
    for (j = 1; j <= n - i; j++)
      putchar(' ');
    for (j = 1; j <= i; j++) {
      printf("%d", j);
    }
    j = j - 2;
    for (; j >= 1; j--) {
      printf("%d", j);
    }
    printf("\n");
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
lea    0xeba(%rip),%rdi
lea    -0x10(%rbp),%rsi
call   1050 <scanf@plt>
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     1212 <main+0xe2>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0x8(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1192 <main+0x62>
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1169 <main+0x39>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     11c4 <main+0x94>
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    0xe51(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1199 <main+0x69>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jl     11f6 <main+0xc6>
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    0xe1f(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11cd <main+0x9d>
lea    0xe06(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1156 <main+0x26>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jl     12d5 <main+0x1a5>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0x8(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1255 <main+0x125>
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    122c <main+0xfc>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     1287 <main+0x157>
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    0xd8e(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    125c <main+0x12c>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jl     12b9 <main+0x189>
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    0xd5c(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1290 <main+0x160>
lea    0xd43(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    121b <main+0xeb>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
lea    0xebe(%rip),%rdi
mov    %rsp,%rsi
call   1050 <scanf@plt>
mov    (%rsp),%eax
test   %eax,%eax
jle    12c2 <main+0x192>
mov    $0x1,%ebx
lea    0xe9f(%rip),%r15
xor    %ecx,%ecx
jmp    118b <main+0x5b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
lea    0x1(%r12),%ebx
mov    (%rsp),%eax
lea    -0x1(%r14),%ecx
cmp    %eax,%r12d
jge    11fa <main+0xca>
mov    %ebx,%r12d
mov    %ecx,%r14d
cmp    %ebx,%eax
jle    11b7 <main+0x87>
xor    %ebx,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    (%rsp),%eax
sub    %r12d,%eax
add    $0x1,%ebx
cmp    %eax,%ebx
jl     11a0 <main+0x70>
xor    %ebp,%ebp
mov    $0x2,%eax
xchg   %ax,%ax
mov    %eax,%ebx
add    $0x1,%ebp
mov    %r15,%rdi
mov    %ebp,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
lea    0x1(%rbx),%eax
cmp    %ebp,%r12d
jne    11c0 <main+0x90>
cmp    $0x2,%ebp
jb     1170 <main+0x40>
xchg   %ax,%ax
lea    -0x2(%rbx),%esi
mov    %r15,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    $0x2,%ebx
jg     11e0 <main+0xb0>
jmp    1170 <main+0x40>
mov    %r14d,%ecx
neg    %ecx
mov    %ecx,0x4(%rsp)
lea    0xdf6(%rip),%r15
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x1(%r12),%r13d
cmp    %r12d,%eax
jl     1237 <main+0x107>
xor    %ebp,%ebp
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    (%rsp),%eax
sub    %r13d,%eax
add    $0x1,%ebp
cmp    %eax,%ebp
jl     1220 <main+0xf0>
cmp    $0x2,%r12d
jl     12b8 <main+0x188>
add    $0xffffffff,%ebx
mov    $0x1,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r15,%rdi
mov    %ebp,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
lea    (%r14,%rbp,1),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %ebp,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%ebp
cmp    $0x1,%eax
jne    1250 <main+0x120>
cmp    $0x3,%ebx
jl     1294 <main+0x164>
mov    0x4(%rsp),%ebp
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffff,%ebp
mov    %r15,%rdi
mov    %ebp,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
cmp    $0x1,%ebp
ja     1280 <main+0x150>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
cmp    $0x2,%r12d
jl     12c2 <main+0x192>
mov    (%rsp),%eax
add    $0x1,%r14d
addl   $0xffffffff,0x4(%rsp)
mov    %r13d,%r12d
jmp    1210 <main+0xe0>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%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 = [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 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %4)
store i32 1, i32* %2
br label %6
6: ; preds = %47, %0
%7 = load i32, i32* %2
%8 = load i32, i32* %4
%9 = icmp sle i32 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %50
10: ; preds = %6
store i32 1, i32* %3
br label %11
11: ; preds = %19, %10
%12 = load i32, i32* %3
%13 = load i32, i32* %4
%14 = load i32, i32* %2
%15 = sub nsw i32 %13, %14
%16 = icmp sle i32 %12, %15
br i1 %16, label %17, label %22
17: ; preds = %11
%18 = call i32 @putchar(i8 signext 32)
br label %19
19: ; preds = %17
%20 = load i32, i32* %3
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %3
br label %11
22: ; preds = %11
store i32 1, i32* %3
br label %23
23: ; preds = %30, %22
%24 = load i32, i32* %3
%25 = load i32, i32* %2
%26 = icmp sle i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %33
27: ; preds = %23
%28 = load i32, i32* %3
%29 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %28)
br label %30
30: ; preds = %27
%31 = load i32, i32* %3
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %3
br label %23
33: ; preds = %23
%34 = load i32, i32* %3
%35 = sub nsw i32 %34, 2
store i32 %35, i32* %3
br label %36
36: ; preds = %42, %33
%37 = load i32, i32* %3
%38 = icmp sge i32 %37, 1
br i1 %38, label %39, label %45
39: ; preds = %36
%40 = load i32, i32* %3
%41 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %40)
br label %42
42: ; preds = %39
%43 = load i32, i32* %3
%44 = add nsw i32 %43, -1
store i32 %44, i32* %3
br label %36
45: ; preds = %36
%46 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
br label %47
47: ; preds = %45
%48 = load i32, i32* %2
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %2
br label %6
50: ; preds = %6
%51 = load i32, i32* %2
%52 = sub nsw i32 %51, 2
store i32 %52, i32* %2
br label %53
53: ; preds = %93, %50
%54 = load i32, i32* %2
%55 = icmp sge i32 %54, 0
br i1 %55, label %56, label %96
56: ; preds = %53
store i32 1, i32* %3
br label %57
57: ; preds = %65, %56
%58 = load i32, i32* %3
%59 = load i32, i32* %4
%60 = load i32, i32* %2
%61 = sub nsw i32 %59, %60
%62 = icmp sle i32 %58, %61
br i1 %62, label %63, label %68
63: ; preds = %57
%64 = call i32 @putchar(i8 signext 32)
br label %65
65: ; preds = %63
%66 = load i32, i32* %3
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %3
br label %57
68: ; preds = %57
store i32 1, i32* %3
br label %69
69: ; preds = %76, %68
%70 = load i32, i32* %3
%71 = load i32, i32* %2
%72 = icmp sle i32 %70, %71
br i1 %72, label %73, label %79
73: ; preds = %69
%74 = load i32, i32* %3
%75 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %74)
br label %76
76: ; preds = %73
%77 = load i32, i32* %3
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %3
br label %69
79: ; preds = %69
%80 = load i32, i32* %3
%81 = sub nsw i32 %80, 2
store i32 %81, i32* %3
br label %82
82: ; preds = %88, %79
%83 = load i32, i32* %3
%84 = icmp sge i32 %83, 1
br i1 %84, label %85, label %91
85: ; preds = %82
%86 = load i32, i32* %3
%87 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %86)
br label %88
88: ; preds = %85
%89 = load i32, i32* %3
%90 = add nsw i32 %89, -1
store i32 %90, i32* %3
br label %82
91: ; preds = %82
%92 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
br label %93
93: ; preds = %91
%94 = load i32, i32* %2
%95 = add nsw i32 %94, -1
store i32 %95, i32* %2
br label %53
96: ; preds = %53
%97 = load i32, i32* %1
ret i32 %97
}

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