#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 side, count = 0;
  scanf("%d", &side);
  for (int i = 0; i < (side - 2) * 2; i += 2) {
    for (int j = 0; j <= i; j++) {
      count += 1;
    }
  }
  printf("%d\n", count);
  for (int i = 0, k = 0; i < side * 2; i += 2, k++) {
    for (int j = 0; j < side - k - 1; j++) {
      printf(" ");
    }
    char to_print;
    for (int j = 0; j <= i; j++) {
      if (j == 0 || j == i || k == side - 1)
        to_print = '*';
      else {
        to_print = '#';
      }
      printf("%c", to_print);
    }
    printf("\n");
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
lea    0xec3(%rip),%rdi
lea    -0x8(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
shl    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    119e <main+0x7e>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     118b <main+0x6b>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1168 <main+0x48>
jmp    1190 <main+0x70>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    114d <main+0x2d>
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    0xe5b(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1291 <main+0x171>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1205 <main+0xe5>
lea    0xe17(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11d5 <main+0xb5>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     126c <main+0x14c>
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
je     123f <main+0x11f>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
je     123f <main+0x11f>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1248 <main+0x128>
movb   $0x2a,-0x21(%rbp)
jmp    124c <main+0x12c>
movb   $0x23,-0x21(%rbp)
movsbl -0x21(%rbp),%esi
lea    0xdb2(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    120c <main+0xec>
lea    0xd92(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11bd <main+0x9d>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%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),%eax
lea    (%rax,%rax,1),%ecx
add    $0xfffffffc,%ecx
test   %ecx,%ecx
jle    117b <main+0x4b>
add    %eax,%eax
lea    -0x5(%rax),%ecx
shr    %ecx
lea    (%rcx,%rcx,2),%edx
add    $0xfffffffa,%eax
shr    %eax
add    $0xffffffff,%ecx
imul   %eax,%ecx
and    $0xfffffffe,%ecx
lea    (%rcx,%rdx,1),%esi
add    $0x1,%esi
jmp    117d <main+0x4d>
xor    %esi,%esi
lea    0xe7f(%rip),%rdi
xor    %r12d,%r12d
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
mov    0xc(%rsp),%eax
test   %eax,%eax
jle    123d <main+0x10d>
mov    $0x1,%r14d
xor    %r15d,%r15d
jmp    11d2 <main+0xa2>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x2,%r15d
add    $0x1,%r12d
mov    0xc(%rsp),%eax
lea    (%rax,%rax,1),%ecx
add    $0x2,%r14d
cmp    %ecx,%r15d
jge    123d <main+0x10d>
mov    %r12d,%ebp
not    %ebp
add    %ebp,%eax
test   %eax,%eax
jle    11f7 <main+0xc7>
xor    %ebx,%ebx
nop
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebx
mov    0xc(%rsp),%eax
add    %ebp,%eax
cmp    %eax,%ebx
jl     11e0 <main+0xb0>
mov    $0x2a,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    %r15d,%ebp
cmp    $0x1,%r14d
jne    1220 <main+0xf0>
jmp    11b0 <main+0x80>
nopl   0x0(%rax)
cmp    $0x1,%ebp
cmove  %eax,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffff,%ebp
je     11b0 <main+0x80>
mov    0xc(%rsp),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    $0x2a,%eax
mov    $0x2a,%edi
cmp    %ecx,%r12d
je     1210 <main+0xe0>
mov    $0x23,%edi
jmp    1210 <main+0xe0>
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 = [3 x i8] c"%c\00"
@.str.4 = [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
%8 = alloca i32
%9 = alloca i8
%10 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i32 0, i32* %3
%11 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %2)
store i32 0, i32* %4
br label %12
12: ; preds = %30, %0
%13 = load i32, i32* %4
%14 = load i32, i32* %2
%15 = sub nsw i32 %14, 2
%16 = mul nsw i32 %15, 2
%17 = icmp slt i32 %13, %16
br i1 %17, label %18, label %33
18: ; preds = %12
store i32 0, i32* %5
br label %19
19: ; preds = %26, %18
%20 = load i32, i32* %5
%21 = load i32, i32* %4
%22 = icmp sle i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %29
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* %3
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %3
br label %26
26: ; preds = %23
%27 = load i32, i32* %5
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %5
br label %19
29: ; preds = %19
br label %30
30: ; preds = %29
%31 = load i32, i32* %4
%32 = add nsw i32 %31, 2
store i32 %32, i32* %4
br label %12
33: ; preds = %12
%34 = load i32, i32* %3
%35 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %34)
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %36
36: ; preds = %82, %33
%37 = load i32, i32* %6
%38 = load i32, i32* %2
%39 = mul nsw i32 %38, 2
%40 = icmp slt i32 %37, %39
br i1 %40, label %41, label %87
41: ; preds = %36
store i32 0, i32* %8
br label %42
42: ; preds = %51, %41
%43 = load i32, i32* %8
%44 = load i32, i32* %2
%45 = load i32, i32* %7
%46 = sub nsw i32 %44, %45
%47 = sub nsw i32 %46, 1
%48 = icmp slt i32 %43, %47
br i1 %48, label %49, label %54
49: ; preds = %42
%50 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %51
51: ; preds = %49
%52 = load i32, i32* %8
%53 = add nsw i32 %52, 1
store i32 %53, i32* %8
br label %42
54: ; preds = %42
store i32 0, i32* %10
br label %55
55: ; preds = %77, %54
%56 = load i32, i32* %10
%57 = load i32, i32* %6
%58 = icmp sle i32 %56, %57
br i1 %58, label %59, label %80
59: ; preds = %55
%60 = load i32, i32* %10
%61 = icmp eq i32 %60, 0
br i1 %61, label %71, label %62
62: ; preds = %59
%63 = load i32, i32* %10
%64 = load i32, i32* %6
%65 = icmp eq i32 %63, %64
br i1 %65, label %71, label %66
66: ; preds = %62
%67 = load i32, i32* %7
%68 = load i32, i32* %2
%69 = sub nsw i32 %68, 1
%70 = icmp eq i32 %67, %69
br i1 %70, label %71, label %72
71: ; preds = %66, %62, %59
store i8 42, i8* %9
br label %73
72: ; preds = %66
store i8 35, i8* %9
br label %73
73: ; preds = %72, %71
%74 = load i8, i8* %9
%75 = sext i8 %74 to i32
%76 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i32 %75)
br label %77
77: ; preds = %73
%78 = load i32, i32* %10
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %10
br label %55
80: ; preds = %55
%81 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
br label %82
82: ; preds = %80
%83 = load i32, i32* %6
%84 = add nsw i32 %83, 2
store i32 %84, i32* %6
%85 = load i32, i32* %7
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %7
br label %36
87: ; preds = %36
%88 = load i32, i32* %1
ret i32 %88
}

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 = shl i32 %4, 1
%6 = add i32 %5, -4
%7 = icmp sgt i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %19
8: ; preds = %0
%9 = add i32 %5, -5
%10 = lshr i32 %9, 1
%11 = mul nuw i32 %10, 3
%12 = add i32 %5, -6
%13 = lshr exact i32 %12, 1
%14 = add nsw i32 %10, -1
%15 = mul i32 %13, %14
%16 = and i32 %15, -2
%17 = add i32 %11, %16
%18 = add i32 %17, 1
br label %19
19: ; preds = %8, %0
%20 = phi i32 [ 0, %0 ], [ %18, %8 ]
%21 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %20)
%22 = load i32, i32* %1
%23 = icmp sgt i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %32
24: ; preds = %19, %43
%25 = phi i32 [ %47, %43 ], [ %22, %19 ]
%26 = phi i32 [ %50, %43 ], [ 1, %19 ]
%27 = phi i32 [ %46, %43 ], [ 0, %19 ]
%28 = phi i32 [ %45, %43 ], [ 0, %19 ]
%29 = xor i32 %27, -1
%30 = add i32 %25, %29
%31 = icmp sgt i32 %30, 0
br i1 %31, label %36, label %33
32: ; preds = %43, %19
ret i32 0
33: ; preds = %36, %24
%34 = call i32 @putchar(i32 42)
%35 = icmp eq i32 %26, 1
br i1 %35, label %43, label %51
36: ; preds = %24, %36
%37 = phi i32 [ %39, %36 ], [ 0, %24 ]
%38 = call i32 @putchar(i32 32)
%39 = add nuw nsw i32 %37, 1
%40 = load i32, i32* %1
%41 = add i32 %40, %29
%42 = icmp slt i32 %39, %41
br i1 %42, label %36, label %33
43: ; preds = %51, %33
%44 = call i32 @putchar(i32 10)
%45 = add nuw nsw i32 %28, 2
%46 = add nuw nsw i32 %27, 1
%47 = load i32, i32* %1
%48 = shl nsw i32 %47, 1
%49 = icmp slt i32 %45, %48
%50 = add nuw nsw i32 %26, 2
br i1 %49, label %24, label %32
51: ; preds = %33, %51
%52 = phi i32 [ %60, %51 ], [ 1, %33 ]
%53 = load i32, i32* %1
%54 = icmp eq i32 %52, %28
%55 = add nsw i32 %53, -1
%56 = icmp eq i32 %27, %55
%57 = select i1 %54, i1 true, i1 %56
%58 = select i1 %57, i32 42, i32 35
%59 = call i32 @putchar(i32 %58)
%60 = add nuw nsw i32 %52, 1
%61 = icmp eq i32 %60, %26
br i1 %61, label %43, label %51
}