#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 atoi(char *);
int /*<<< orphan*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *, char *);
int /*<<< orphan*/ free(int *);
int next_value(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
int /*<<< orphan*/ stderr;
int *x_malloc(int);
int main(int argc, char **argv) {
  if (argc != 2) {
    fprintf(stderr, "usage: %s <N>\n", argv[0]);
    return 1;
  }
  int N = atoi(argv[1]);
  if (N <= 1)
    return 1;
  int count = 0;
  int *unhappy = x_malloc(N * sizeof(int));
  for (int i = 1; i < N; i++) {
    int chain = i;
    while (true) {
      chain = next_value(chain);
      if (chain < i) {
        unhappy[i] = unhappy[chain];
        break;
      } else if (chain == 1) {
        unhappy[i] = 0;
        break;
      } else if (chain == 89) {
        unhappy[i] = 1;
        break;
      }
    }
    count += unhappy[i];
  }
  printf("%d\n", count);
  free(unhappy);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
je     11a8 <main+0x48>
mov    0x2e59(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdx
lea    0xe69(%rip),%rsi
call   1060 <fprintf@plt>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    12bc <main+0x15c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   1080 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jg     11ce <main+0x6e>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    12bc <main+0x15c>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1070 <x_malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    129d <main+0x13d>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%edi
call   1050 <next_value@plt>
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1233 <main+0xd3>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    127e <main+0x11e>
cmpl   $0x1,-0x28(%rbp)
jne    1251 <main+0xf1>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jmp    127e <main+0x11e>
cmpl   $0x59,-0x28(%rbp)
jne    126f <main+0x10f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jmp    127e <main+0x11e>
jmp    1274 <main+0x114>
jmp    1279 <main+0x119>
jmp    1201 <main+0xa1>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11ef <main+0x8f>
mov    -0x18(%rbp),%esi
lea    0xd68(%rip),%rdi
call   1040 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
cmp    $0x2,%edi
jne    11e4 <main+0x84>
mov    0x8(%rsi),%rdi
call   1080 <atoi@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x2,%ebp
jl     121b <main+0xbb>
lea    0x0(,%rbp,4),%edi
call   1070 <x_malloc@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %ebp,%r14d
xor    %ebp,%ebp
mov    $0x1,%ebx
jmp    11b3 <main+0x53>
mov    (%r15,%rcx,4),%eax
mov    %eax,(%r15,%rbx,4)
add    %eax,%ebp
add    $0x1,%rbx
cmp    %r14,%rbx
je     1203 <main+0xa3>
mov    %ebx,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %eax,%edi
call   1050 <next_value@plt>
movslq %eax,%rcx
cmp    %rcx,%rbx
jg     11a0 <main+0x40>
cmp    $0x1,%eax
je     11e0 <main+0x80>
cmp    $0x59,%eax
jne    11c0 <main+0x60>
mov    $0x1,%eax
jmp    11a4 <main+0x44>
xor    %eax,%eax
jmp    11a4 <main+0x44>
mov    0x2df5(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    (%rsi),%rdx
lea    0xe09(%rip),%rsi
call   1060 <fprintf@plt>
mov    $0x1,%eax
jmp    121b <main+0xbb>
lea    0xe05(%rip),%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1040 <printf@plt>
mov    %r15,%rdi
call   1030 <free@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@stderr = global i32 0
@.str = [15 x i8] c"usage: %s <N>\0A\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
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
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp ne i32 %11, 2
br i1 %12, label %13, label %19
13: ; preds = %2
%14 = load i32, i32* @stderr
%15 = load i8**, i8*** %5
%16 = getelementptr inbounds i8*, i8** %15, i64 0
%17 = load i8*, i8** %16
%18 = call i32 @fprintf(i32 %14, i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i8* %17)
store i32 1, i32* %3
br label %90
19: ; preds = %2
%20 = load i8**, i8*** %5
%21 = getelementptr inbounds i8*, i8** %20, i64 1
%22 = load i8*, i8** %21
%23 = call i32 @atoi(i8* %22)
store i32 %23, i32* %6
%24 = load i32, i32* %6
%25 = icmp sle i32 %24, 1
br i1 %25, label %26, label %27
26: ; preds = %19
store i32 1, i32* %3
br label %90
27: ; preds = %19
store i32 0, i32* %7
%28 = load i32, i32* %6
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = mul i64 %29, 4
%31 = trunc i64 %30 to i32
%32 = call i32* @x_malloc(i32 %31)
store i32* %32, i32** %8
store i32 1, i32* %9
br label %33
33: ; preds = %82, %27
%34 = load i32, i32* %9
%35 = load i32, i32* %6
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %85
37: ; preds = %33
%38 = load i32, i32* %9
store i32 %38, i32* %10
br label %39
39: ; preds = %37, %73
%40 = load i32, i32* %10
%41 = call i32 @next_value(i32 %40)
store i32 %41, i32* %10
%42 = load i32, i32* %10
%43 = load i32, i32* %9
%44 = icmp slt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %55
45: ; preds = %39
%46 = load i32*, i32** %8
%47 = load i32, i32* %10
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = load i32*, i32** %8
%52 = load i32, i32* %9
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
store i32 %50, i32* %54
br label %74
55: ; preds = %39
%56 = load i32, i32* %10
%57 = icmp eq i32 %56, 1
br i1 %57, label %58, label %63
58: ; preds = %55
%59 = load i32*, i32** %8
%60 = load i32, i32* %9
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
store i32 0, i32* %62
br label %74
63: ; preds = %55
%64 = load i32, i32* %10
%65 = icmp eq i32 %64, 89
br i1 %65, label %66, label %71
66: ; preds = %63
%67 = load i32*, i32** %8
%68 = load i32, i32* %9
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
store i32 1, i32* %70
br label %74
71: ; preds = %63
br label %72
72: ; preds = %71
br label %73
73: ; preds = %72
br label %39
74: ; preds = %66, %58, %45
%75 = load i32*, i32** %8
%76 = load i32, i32* %9
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
%80 = load i32, i32* %7
%81 = add nsw i32 %80, %79
store i32 %81, i32* %7
br label %82
82: ; preds = %74
%83 = load i32, i32* %9
%84 = add nsw i32 %83, 1
store i32 %84, i32* %9
br label %33
85: ; preds = %33
%86 = load i32, i32* %7
%87 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %86)
%88 = load i32*, i32** %8
%89 = call i32 @free(i32* %88)
store i32 0, i32* %3
br label %90
90: ; preds = %85, %26, %13
%91 = load i32, i32* %3
ret i32 %91
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [15 x i8] c"usage: %s <N>\0A\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = icmp eq i32 %0, 2
br i1 %3, label %8, label %4
4: ; preds = %2
%5 = load i32, i32* @stderr
%6 = load i8*, i8** %1
%7 = tail call i32 @fprintf(i32 %5, i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i8* %6)
br label %40
8: ; preds = %2
%9 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%10 = load i8*, i8** %9
%11 = tail call i32 @atoi(i8* %10)
%12 = icmp slt i32 %11, 2
br i1 %12, label %40, label %13
13: ; preds = %8
%14 = shl i32 %11, 2
%15 = tail call i32* @x_malloc(i32 %14)
%16 = zext i32 %11 to i64
br label %17
17: ; preds = %13, %34
%18 = phi i64 [ 1, %13 ], [ %38, %34 ]
%19 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %37, %34 ]
%20 = trunc i64 %18 to i32
br label %24
21: ; preds = %34
%22 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %37)
%23 = tail call i32 @free(i32* %15)
br label %40
24: ; preds = %17, %32
%25 = phi i32 [ %26, %32 ], [ %20, %17 ]
%26 = tail call i32 @next_value(i32 %25)
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = icmp sgt i64 %18, %27
br i1 %28, label %29, label %32
29: ; preds = %24
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %27
%31 = load i32, i32* %30
br label %34
32: ; preds = %24
switch i32 %26, label %24 [
i32 1, label %34
i32 89, label %33
]
33: ; preds = %32
br label %34
34: ; preds = %32, %33, %29
%35 = phi i32 [ %31, %29 ], [ 1, %33 ], [ 0, %32 ]
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %18
store i32 %35, i32* %36
%37 = add nsw i32 %35, %19
%38 = add nuw nsw i64 %18, 1
%39 = icmp eq i64 %38, %16
br i1 %39, label %21, label %17
40: ; preds = %21, %8, %4
%41 = phi i32 [ 1, %4 ], [ 0, %21 ], [ 1, %8 ]
ret i32 %41
}