#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 getchar();
int /*<<< orphan*/ putchar(char);
int main(int argc, char **argv) {
  int layer = getchar() - '0';
  int size = 1;
  for (int i = 0; i < layer; i++)
    size *= 3;
  for (int y = 0; y < size; y++) {
    for (int x = 0; x < size; x++) {
      int p3i = 1;
      char ch = 'X';
      for (int i = layer - 1; i >= 0; i--) {
        if ((x / p3i + (y / p3i) * p3i) & 1) {
          ch = ' ';
          break;
        }
        p3i *= 3;
      }
      putchar(ch);
    }
    putchar('\n');
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1040 <getchar@plt>
sub    $0x30,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1172 <main+0x52>
imul   $0x3,-0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1151 <main+0x31>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    122b <main+0x10b>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1213 <main+0xf3>
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
movb   $0x58,-0x29(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x30(%rbp)
jl     11fc <main+0xdc>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x28(%rbp)
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x28(%rbp)
mov    %eax,%ecx
mov    -0x34(%rbp),%eax
imul   -0x28(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11e7 <main+0xc7>
movb   $0x20,-0x29(%rbp)
jmp    11fc <main+0xdc>
imul   $0x3,-0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11ac <main+0x8c>
movsbl -0x29(%rbp),%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    118c <main+0x6c>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1179 <main+0x59>
xor    %eax,%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
xor    %ebx,%ebx
xor    %eax,%eax
call   1040 <getchar@plt>
mov    %eax,%r14d
lea    -0x30(%r14),%r15d
mov    $0x1,%r12d
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x31,%eax
jl     1248 <main+0x128>
cmp    $0x8,%r15d
jae    115e <main+0x3e>
mov    $0x1,%ecx
xor    %eax,%eax
jmp    122e <main+0x10e>
mov    %r15d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
lea    -0x8(%rax),%esi
mov    %esi,%edx
shr    $0x3,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x38,%esi
jae    1187 <main+0x67>
movdqa 0xe7f(%rip),%xmm0
movdqa %xmm0,%xmm1
jmp    11db <main+0xbb>
and    $0xfffffff8,%edx
movdqa 0xe6e(%rip),%xmm0
movdqa 0xe76(%rip),%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm1
xchg   %ax,%ax
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm2,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm1
add    $0xfffffff8,%edx
jne    11a0 <main+0x80>
test   %ecx,%ecx
je     11fd <main+0xdd>
nop
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
movdqa %xmm1,%xmm2
paddd  %xmm1,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0xffffffff,%ecx
jne    11e0 <main+0xc0>
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm0
pmuludq %xmm1,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%ecx
cmp    %eax,%r15d
je     1248 <main+0x128>
mov    %r14d,%edx
sub    %eax,%edx
add    $0xffffffd0,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rcx,%rcx,2),%ecx
add    $0xffffffff,%edx
jne    1240 <main+0x120>
cmp    $0x2,%ecx
cmovae %ecx,%r12d
jmp    1272 <main+0x152>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebx
cmp    %r12d,%ebx
je     12d3 <main+0x1b3>
xor    %ebp,%ebp
jmp    1294 <main+0x174>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x20,%r8b
movzbl %r8b,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebp
cmp    %r12d,%ebp
je     1260 <main+0x140>
mov    $0x58,%r8b
cmp    $0x31,%r14d
jl     1283 <main+0x163>
mov    $0x1,%edi
mov    %r15d,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %ebp,%eax
xor    %edx,%edx
div    %edi
mov    %eax,%ecx
mov    %ebx,%eax
xor    %edx,%edx
div    %edi
add    %ebx,%ecx
sub    %edx,%ecx
test   $0x1,%cl
jne    1280 <main+0x160>
lea    (%rdi,%rdi,2),%edi
add    $0xffffffff,%esi
test   %esi,%esi
jg     12b0 <main+0x190>
jmp    1283 <main+0x163>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i8
%13 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%14 = call i32 (...) @getchar()
%15 = sub nsw i32 %14, 48
store i32 %15, i32* %6
store i32 1, i32* %7
store i32 0, i32* %8
br label %16
16: ; preds = %23, %2
%17 = load i32, i32* %8
%18 = load i32, i32* %6
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %26
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %7
%22 = mul nsw i32 %21, 3
store i32 %22, i32* %7
br label %23
23: ; preds = %20
%24 = load i32, i32* %8
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %8
br label %16
26: ; preds = %16
store i32 0, i32* %9
br label %27
27: ; preds = %69, %26
%28 = load i32, i32* %9
%29 = load i32, i32* %7
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %72
31: ; preds = %27
store i32 0, i32* %10
br label %32
32: ; preds = %64, %31
%33 = load i32, i32* %10
%34 = load i32, i32* %7
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %67
36: ; preds = %32
store i32 1, i32* %11
store i8 88, i8* %12
%37 = load i32, i32* %6
%38 = sub nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %13
br label %39
39: ; preds = %58, %36
%40 = load i32, i32* %13
%41 = icmp sge i32 %40, 0
br i1 %41, label %42, label %61
42: ; preds = %39
%43 = load i32, i32* %10
%44 = load i32, i32* %11
%45 = sdiv i32 %43, %44
%46 = load i32, i32* %9
%47 = load i32, i32* %11
%48 = sdiv i32 %46, %47
%49 = load i32, i32* %11
%50 = mul nsw i32 %48, %49
%51 = add nsw i32 %45, %50
%52 = and i32 %51, 1
%53 = icmp ne i32 %52, 0
br i1 %53, label %54, label %55
54: ; preds = %42
store i8 32, i8* %12
br label %61
55: ; preds = %42
%56 = load i32, i32* %11
%57 = mul nsw i32 %56, 3
store i32 %57, i32* %11
br label %58
58: ; preds = %55
%59 = load i32, i32* %13
%60 = add nsw i32 %59, -1
store i32 %60, i32* %13
br label %39
61: ; preds = %54, %39
%62 = load i8, i8* %12
%63 = call i32 @putchar(i8 signext %62)
br label %64
64: ; preds = %61
%65 = load i32, i32* %10
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %10
br label %32
67: ; preds = %32
%68 = call i32 @putchar(i8 signext 10)
br label %69
69: ; preds = %67
%70 = load i32, i32* %9
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %9
br label %27
72: ; preds = %27
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture readnone %1) {
%3 = tail call i32 (...) @getchar()
%4 = add i32 %3, -48
%5 = icmp sgt i32 %3, 48
br i1 %5, label %6, label %48
6: ; preds = %2
%7 = icmp ult i32 %4, 8
br i1 %7, label %45, label %8
8: ; preds = %6
%9 = and i32 %4, -8
%10 = add i32 %9, -8
%11 = lshr exact i32 %10, 3
%12 = add nuw nsw i32 %11, 1
%13 = and i32 %12, 7
%14 = icmp ult i32 %10, 56
br i1 %14, label %25, label %15
15: ; preds = %8
%16 = and i32 %12, 1073741816
br label %17
17: ; preds = %17, %15
%18 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %15 ], [ %21, %17 ]
%19 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %15 ], [ %22, %17 ]
%20 = phi i32 [ 0, %15 ], [ %23, %17 ]
%21 = mul <4 x i32> %18, <i32 6561, i32 6561, i32 6561, i32 6561>
%22 = mul <4 x i32> %19, <i32 6561, i32 6561, i32 6561, i32 6561>
%23 = add nuw i32 %20, 8
%24 = icmp eq i32 %23, %16
br i1 %24, label %25, label %17
25: ; preds = %17, %8
%26 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %21, %17 ]
%27 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %22, %17 ]
%28 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %8 ], [ %21, %17 ]
%29 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %8 ], [ %22, %17 ]
%30 = icmp eq i32 %13, 0
br i1 %30, label %39, label %31
31: ; preds = %25, %31
%32 = phi <4 x i32> [ %35, %31 ], [ %28, %25 ]
%33 = phi <4 x i32> [ %36, %31 ], [ %29, %25 ]
%34 = phi i32 [ %37, %31 ], [ 0, %25 ]
%35 = mul <4 x i32> %32, <i32 3, i32 3, i32 3, i32 3>
%36 = mul <4 x i32> %33, <i32 3, i32 3, i32 3, i32 3>
%37 = add i32 %34, 1
%38 = icmp eq i32 %37, %13
br i1 %38, label %39, label %31
39: ; preds = %31, %25
%40 = phi <4 x i32> [ %26, %25 ], [ %35, %31 ]
%41 = phi <4 x i32> [ %27, %25 ], [ %36, %31 ]
%42 = mul <4 x i32> %41, %40
%43 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %42)
%44 = icmp eq i32 %4, %9
br i1 %44, label %48, label %45
45: ; preds = %6, %39
%46 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %9, %39 ]
%47 = phi i32 [ 1, %6 ], [ %43, %39 ]
br label %52
48: ; preds = %52, %39, %2
%49 = phi i32 [ 1, %2 ], [ %43, %39 ], [ %55, %52 ]
%50 = add nsw i32 %3, -49
%51 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %49, i32 1)
br label %58
52: ; preds = %45, %52
%53 = phi i32 [ %56, %52 ], [ %46, %45 ]
%54 = phi i32 [ %55, %52 ], [ %47, %45 ]
%55 = mul nsw i32 %54, 3
%56 = add nuw nsw i32 %53, 1
%57 = icmp eq i32 %56, %4
br i1 %57, label %48, label %52
58: ; preds = %48, %61
%59 = phi i32 [ 0, %48 ], [ %63, %61 ]
br label %65
60: ; preds = %61
ret i32 0
61: ; preds = %80
%62 = tail call i32 @putchar(i8 signext 10)
%63 = add nuw i32 %59, 1
%64 = icmp eq i32 %63, %51
br i1 %64, label %60, label %58
65: ; preds = %58, %80
%66 = phi i32 [ 0, %58 ], [ %83, %80 ]
br i1 %5, label %67, label %80
67: ; preds = %65, %76
%68 = phi i32 [ %78, %76 ], [ %50, %65 ]
%69 = phi i32 [ %77, %76 ], [ 1, %65 ]
%70 = udiv i32 %66, %69
%71 = urem i32 %59, %69
%72 = add nuw i32 %70, %59
%73 = sub i32 %72, %71
%74 = and i32 %73, 1
%75 = icmp eq i32 %74, 0
br i1 %75, label %76, label %80
76: ; preds = %67
%77 = mul nsw i32 %69, 3
%78 = add nsw i32 %68, -1
%79 = icmp sgt i32 %68, 0
br i1 %79, label %67, label %80
80: ; preds = %76, %67, %65
%81 = phi i8 [ 88, %65 ], [ 32, %67 ], [ 88, %76 ]
%82 = tail call i32 @putchar(i8 signext %81)
%83 = add nuw i32 %66, 1
%84 = icmp eq i32 %83, %51
br i1 %84, label %61, label %65
}