#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 t, r = 0, u, m, p = 1, d = 0;
  scanf("%d", &t);
  m = t - 1;
  if (t > 2) {
    u = 1;
    d = 1;
    for (r = 1; r < t - 2; r++) {
      u += 2;
      d += u;
    }
  }
  printf("%d\n", d);
  for (r = 0; r < t; r++) {
    for (u = 0; u < m; u++) {
      printf(" ");
    }
    for (u = 0; u < p; u++) {
      if (u == 0 || u == p - 1 || r == t - 1) {
        printf("*");
      } else if (r != t - 1) {
        printf("#");
      }
    }
    m--;
    p += 2;
    if (r + 1 < t)
      printf("\n");
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
lea    0xeb5(%rip),%rdi
lea    -0x8(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
jle    11b2 <main+0x92>
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11ad <main+0x8d>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    117c <main+0x5c>
jmp    11b2 <main+0x92>
mov    -0x1c(%rbp),%esi
lea    0xe47(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    12d0 <main+0x1b0>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1205 <main+0xe5>
lea    0xe17(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11dd <main+0xbd>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    128e <main+0x16e>
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
je     1244 <main+0x124>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     1244 <main+0x124>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1257 <main+0x137>
lea    0xdbe(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    127b <main+0x15b>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     1276 <main+0x156>
lea    0xd9c(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    127b <main+0x15b>
jmp    1280 <main+0x160>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    120c <main+0xec>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    12bd <main+0x19d>
lea    0xd4f(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    12c2 <main+0x1a2>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11ca <main+0xaa>
xor    %eax,%eax
add    $0x20,%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),%r14d
xor    %esi,%esi
cmp    $0x3,%r14d
jl     1179 <main+0x49>
mov    $0x1,%esi
je     1179 <main+0x49>
lea    (%r14,%r14,4),%eax
lea    -0x4(%r14),%ecx
lea    -0x5(%r14),%edx
imul   %ecx,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
lea    (%rdx,%rax,1),%esi
add    $0xfffffff0,%esi
lea    0xe83(%rip),%rdi
xor    %r15d,%r15d
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
cmpl   $0x0,0xc(%rsp)
jle    1244 <main+0x114>
mov    $0x1,%ebx
xor    %r12d,%r12d
jmp    11b0 <main+0x80>
nop
add    $0x2,%ebx
add    $0x2,%r15d
cmp    %eax,%r12d
jge    1244 <main+0x114>
cmp    $0x2,%r14d
jl     11d2 <main+0xa2>
mov    $0x1,%ebp
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebp
cmp    %ebp,%r14d
jne    11c0 <main+0x90>
add    $0xffffffff,%r14d
xor    %ebp,%ebp
jmp    11f7 <main+0xc7>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %ebp,%r15d
cmove  %eax,%edi
test   %ebp,%ebp
cmove  %eax,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebp
cmp    %ebp,%ebx
je     1220 <main+0xf0>
mov    0xc(%rsp),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    $0x2a,%eax
mov    $0x2a,%edi
cmp    %ecx,%r12d
je     11e0 <main+0xb0>
mov    $0x23,%edi
jmp    11e0 <main+0xb0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r12d
mov    0xc(%rsp),%eax
cmp    %eax,%r12d
jge    11a0 <main+0x70>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    0xc(%rsp),%eax
jmp    11a0 <main+0x70>
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 = [2 x i8] c"*\00"
@.str.4 = [2 x i8] c"#\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 0, i32* %3
store i32 1, i32* %6
store i32 0, i32* %7
%8 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %2)
%9 = load i32, i32* %2
%10 = sub nsw i32 %9, 1
store i32 %10, i32* %5
%11 = load i32, i32* %2
%12 = icmp sgt i32 %11, 2
br i1 %12, label %13, label %29
13: ; preds = %0
store i32 1, i32* %4
store i32 1, i32* %7
store i32 1, i32* %3
br label %14
14: ; preds = %25, %13
%15 = load i32, i32* %3
%16 = load i32, i32* %2
%17 = sub nsw i32 %16, 2
%18 = icmp slt i32 %15, %17
br i1 %18, label %19, label %28
19: ; preds = %14
%20 = load i32, i32* %4
%21 = add nsw i32 %20, 2
store i32 %21, i32* %4
%22 = load i32, i32* %4
%23 = load i32, i32* %7
%24 = add nsw i32 %23, %22
store i32 %24, i32* %7
br label %25
25: ; preds = %19
%26 = load i32, i32* %3
%27 = add nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %3
br label %14
28: ; preds = %14
br label %29
29: ; preds = %28, %0
%30 = load i32, i32* %7
%31 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %30)
store i32 0, i32* %3
br label %32
32: ; preds = %90, %29
%33 = load i32, i32* %3
%34 = load i32, i32* %2
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %93
36: ; preds = %32
store i32 0, i32* %4
br label %37
37: ; preds = %43, %36
%38 = load i32, i32* %4
%39 = load i32, i32* %5
%40 = icmp slt i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %46
41: ; preds = %37
%42 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %43
43: ; preds = %41
%44 = load i32, i32* %4
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %4
br label %37
46: ; preds = %37
store i32 0, i32* %4
br label %47
47: ; preds = %75, %46
%48 = load i32, i32* %4
%49 = load i32, i32* %6
%50 = icmp slt i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %78
51: ; preds = %47
%52 = load i32, i32* %4
%53 = icmp eq i32 %52, 0
br i1 %53, label %64, label %54
54: ; preds = %51
%55 = load i32, i32* %4
%56 = load i32, i32* %6
%57 = sub nsw i32 %56, 1
%58 = icmp eq i32 %55, %57
br i1 %58, label %64, label %59
59: ; preds = %54
%60 = load i32, i32* %3
%61 = load i32, i32* %2
%62 = sub nsw i32 %61, 1
%63 = icmp eq i32 %60, %62
br i1 %63, label %64, label %66
64: ; preds = %59, %54, %51
%65 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
br label %74
66: ; preds = %59
%67 = load i32, i32* %3
%68 = load i32, i32* %2
%69 = sub nsw i32 %68, 1
%70 = icmp ne i32 %67, %69
br i1 %70, label %71, label %73
71: ; preds = %66
%72 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
br label %73
73: ; preds = %71, %66
br label %74
74: ; preds = %73, %64
br label %75
75: ; preds = %74
%76 = load i32, i32* %4
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %4
br label %47
78: ; preds = %47
%79 = load i32, i32* %5
%80 = add nsw i32 %79, -1
store i32 %80, i32* %5
%81 = load i32, i32* %6
%82 = add nsw i32 %81, 2
store i32 %82, i32* %6
%83 = load i32, i32* %3
%84 = add nsw i32 %83, 1
%85 = load i32, i32* %2
%86 = icmp slt i32 %84, %85
br i1 %86, label %87, label %89
87: ; preds = %78
%88 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.5, i64 0, i64 0))
br label %89
89: ; preds = %87, %78
br label %90
90: ; preds = %89
%91 = load i32, i32* %3
%92 = add nsw i32 %91, 1
store i32 %92, i32* %3
br label %32
93: ; preds = %32
ret i32 0
}

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