#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 *);
scalar_t__ must_check(char *);
scalar_t__ next_permutation(char *);
int permutations_count(int *, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
int /*<<< orphan*/ stderr;
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;
  for (int i = 2; i <= N / 2; i++) {
    char subsets_mask[i + i + 1];
    for (int j = 0; j < i; j++)
      subsets_mask[j] = '1';
    for (int j = i; j < i + i; j++)
      subsets_mask[j] = '2';
    subsets_mask[i + i] = '\0';
    int magnitudes[] = {i + i, N - i - i};
    int permutations = permutations_count(magnitudes, 2);
    do {
      if (must_check(subsets_mask))
        count += permutations;
    } while (next_permutation(subsets_mask + 1));
  }
  printf("%d\n", count);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%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    131e <main+0x1be>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jge    11ce <main+0x6e>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    131e <main+0x1be>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x2,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x48(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jg     1308 <main+0x1a8>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%eax
lea    0x1(%rax,%rax,1),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    %rax,%rdx
add    $0xf,%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x50(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1253 <main+0xf3>
mov    -0x50(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movb   $0x31,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    122d <main+0xcd>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1284 <main+0x124>
mov    -0x50(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
movb   $0x32,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1259 <main+0xf9>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
lea    -0x40(%rbp),%rdi
mov    $0x2,%esi
call   1080 <permutations_count@plt>
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%rdi
call   1050 <must_check@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     12d7 <main+0x177>
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    12dc <main+0x17c>
mov    -0x50(%rbp),%rdi
add    $0x1,%rdi
call   1030 <next_permutation@plt>
cmp    $0x0,%rax
jne    12bb <main+0x15b>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11dc <main+0x7c>
mov    -0x18(%rbp),%esi
lea    0xcfd(%rip),%rdi
call   1040 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
cmp    $0x2,%edi
jne    12b1 <main+0x141>
mov    0x8(%rsi),%rdi
call   1080 <atoi@plt>
test   %eax,%eax
jle    12c9 <main+0x159>
mov    $0x0,%ebx
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmp    $0x4,%eax
jb     129f <main+0x12f>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
shr    %eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
xor    %r15d,%r15d
mov    $0x2,%eax
xor    %ecx,%ecx
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    %rsp,-0x50(%rbp)
mov    %rcx,-0x58(%rbp)
lea    0x2(%rcx),%r14
lea    (%rax,%rax,1),%r12
mov    %rsp,%r13
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    %rax,%rax
add    $0x10,%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
sub    %rax,%r13
mov    %r13,%rsp
mov    %r13,%rdi
mov    $0x31,%esi
mov    %r14,%rdx
call   1060 <memset@plt>
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    %r12,%rax
jae    122a <main+0xba>
lea    (%r14,%r13,1),%rdi
mov    $0x32,%esi
mov    %r14,%rdx
call   1060 <memset@plt>
mov    -0x38(%rbp),%rax
movb   $0x0,0x0(%r13,%rax,2)
mov    %r12d,-0x40(%rbp)
add    %eax,%eax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    %eax,%ecx
mov    %ecx,-0x3c(%rbp)
lea    -0x40(%rbp),%rdi
mov    $0x2,%esi
call   1090 <permutations_count@plt>
mov    %eax,%r14d
lea    0x1(%r13),%r12
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %r13,%rdi
call   1050 <must_check@plt>
test   %rax,%rax
mov    %r14d,%eax
cmove  %r15d,%eax
add    %eax,%ebx
mov    %r12,%rdi
call   1030 <next_permutation@plt>
test   %rax,%rax
jne    1260 <main+0xf0>
mov    -0x50(%rbp),%rsp
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    -0x58(%rbp),%rcx
add    $0x1,%rcx
cmp    -0x48(%rbp),%rcx
jne    11d0 <main+0x60>
lea    0xd69(%rip),%rdi
mov    %ebx,%esi
call   1040 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
jmp    12ce <main+0x15e>
mov    0x2d28(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    (%rsi),%rdx
lea    0xd3c(%rip),%rsi
call   1070 <fprintf@plt>
mov    $0x1,%eax
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
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 i8*
%10 = alloca i64
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca [2 x i32]
%14 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%15 = load i32, i32* %4
%16 = icmp ne i32 %15, 2
br i1 %16, label %17, label %23
17: ; preds = %2
%18 = load i32, i32* @stderr
%19 = load i8**, i8*** %5
%20 = getelementptr inbounds i8*, i8** %19, i64 0
%21 = load i8*, i8** %20
%22 = call i32 @fprintf(i32 %18, i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i8* %21)
store i32 1, i32* %3
br label %109
23: ; preds = %2
%24 = load i8**, i8*** %5
%25 = getelementptr inbounds i8*, i8** %24, i64 1
%26 = load i8*, i8** %25
%27 = call i32 @atoi(i8* %26)
store i32 %27, i32* %6
%28 = load i32, i32* %6
%29 = icmp slt i32 %28, 1
br i1 %29, label %30, label %31
30: ; preds = %23
store i32 1, i32* %3
br label %109
31: ; preds = %23
store i32 0, i32* %7
store i32 2, i32* %8
br label %32
32: ; preds = %103, %31
%33 = load i32, i32* %8
%34 = load i32, i32* %6
%35 = sdiv i32 %34, 2
%36 = icmp sle i32 %33, %35
br i1 %36, label %37, label %106
37: ; preds = %32
%38 = load i32, i32* %8
%39 = load i32, i32* %8
%40 = add nsw i32 %38, %39
%41 = add nsw i32 %40, 1
%42 = zext i32 %41 to i64
%43 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %43, i8** %9
%44 = alloca i8, i64 %42
store i64 %42, i64* %10
store i32 0, i32* %11
br label %45
45: ; preds = %53, %37
%46 = load i32, i32* %11
%47 = load i32, i32* %8
%48 = icmp slt i32 %46, %47
br i1 %48, label %49, label %56
49: ; preds = %45
%50 = load i32, i32* %11
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %44, i64 %51
store i8 49, i8* %52
br label %53
53: ; preds = %49
%54 = load i32, i32* %11
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %11
br label %45
56: ; preds = %45
%57 = load i32, i32* %8
store i32 %57, i32* %12
br label %58
58: ; preds = %68, %56
%59 = load i32, i32* %12
%60 = load i32, i32* %8
%61 = load i32, i32* %8
%62 = add nsw i32 %60, %61
%63 = icmp slt i32 %59, %62
br i1 %63, label %64, label %71
64: ; preds = %58
%65 = load i32, i32* %12
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i8, i8* %44, i64 %66
store i8 50, i8* %67
br label %68
68: ; preds = %64
%69 = load i32, i32* %12
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %12
br label %58
71: ; preds = %58
%72 = load i32, i32* %8
%73 = load i32, i32* %8
%74 = add nsw i32 %72, %73
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i8, i8* %44, i64 %75
store i8 0, i8* %76
%77 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %13, i64 0, i64 0
%78 = load i32, i32* %8
%79 = load i32, i32* %8
%80 = add nsw i32 %78, %79
store i32 %80, i32* %77
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 1
%82 = load i32, i32* %6
%83 = load i32, i32* %8
%84 = sub nsw i32 %82, %83
%85 = load i32, i32* %8
%86 = sub nsw i32 %84, %85
store i32 %86, i32* %81
%87 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %13, i64 0, i64 0
%88 = call i32 @permutations_count(i32* %87, i32 2)
store i32 %88, i32* %14
br label %89
89: ; preds = %97, %71
%90 = call i64 @must_check(i8* %44)
%91 = icmp ne i64 %90, 0
br i1 %91, label %92, label %96
92: ; preds = %89
%93 = load i32, i32* %14
%94 = load i32, i32* %7
%95 = add nsw i32 %94, %93
store i32 %95, i32* %7
br label %96
96: ; preds = %92, %89
br label %97
97: ; preds = %96
%98 = getelementptr inbounds i8, i8* %44, i64 1
%99 = call i64 @next_permutation(i8* %98)
%100 = icmp ne i64 %99, 0
br i1 %100, label %89, label %101
101: ; preds = %97
%102 = load i8*, i8** %9
br label %103
103: ; preds = %101
%104 = load i32, i32* %8
%105 = add nsw i32 %104, 1
store i32 %105, i32* %8
br label %32
106: ; preds = %32
%107 = load i32, i32* %7
%108 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %107)
store i32 0, i32* %3
br label %109
109: ; preds = %106, %30, %17
%110 = load i32, i32* %3
ret i32 %110
}

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 = alloca [2 x i32]
%4 = icmp eq i32 %0, 2
br i1 %4, label %9, label %5
5: ; preds = %2
%6 = load i32, i32* @stderr
%7 = load i8*, i8** %1
%8 = tail call i32 @fprintf(i32 %6, i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i8* %7)
br label %58
9: ; preds = %2
%10 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%11 = load i8*, i8** %10
%12 = tail call i32 @atoi(i8* %11)
%13 = icmp slt i32 %12, 1
br i1 %13, label %58, label %14
14: ; preds = %9
%15 = icmp ult i32 %12, 4
br i1 %15, label %23, label %16
16: ; preds = %14
%17 = lshr i32 %12, 1
%18 = bitcast [2 x i32]* %3 to i8*
%19 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %3, i64 0, i64 0
%20 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %3, i64 0, i64 1
%21 = add nsw i32 %17, -1
%22 = zext i32 %21 to i64
br label %26
23: ; preds = %54, %14
%24 = phi i32 [ 0, %14 ], [ %51, %54 ]
%25 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %24)
br label %58
26: ; preds = %16, %54
%27 = phi i64 [ 2, %16 ], [ %55, %54 ]
%28 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %56, %54 ]
%29 = phi i32 [ 0, %16 ], [ %51, %54 ]
%30 = add nuw nsw i64 %28, 2
%31 = shl nuw nsw i64 %27, 1
%32 = or i64 %31, 1
%33 = call i8* @llvm.stacksave()
%34 = alloca i8, i64 %32
%35 = icmp ult i64 %27, %31
br i1 %35, label %36, label %38
36: ; preds = %26
%37 = getelementptr i8, i8* %34, i64 %30
br label %38
38: ; preds = %36, %26
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 %31
store i8 0, i8* %39
%40 = trunc i64 %31 to i32
store i32 %40, i32* %19
%41 = trunc i64 %27 to i32
%42 = mul i32 %41, -2
%43 = add i32 %42, %12
store i32 %43, i32* %20
%44 = call i32 @permutations_count(i32* %19, i32 2)
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 1
br label %46
46: ; preds = %46, %38
%47 = phi i32 [ %29, %38 ], [ %51, %46 ]
%48 = call i64 @must_check(i8* %34)
%49 = icmp eq i64 %48, 0
%50 = select i1 %49, i32 0, i32 %44
%51 = add nsw i32 %50, %47
%52 = call i64 @next_permutation(i8* %45)
%53 = icmp eq i64 %52, 0
br i1 %53, label %54, label %46
54: ; preds = %46
%55 = add nuw nsw i64 %27, 1
%56 = add nuw nsw i64 %28, 1
%57 = icmp eq i64 %56, %22
br i1 %57, label %23, label %26
58: ; preds = %23, %9, %5
%59 = phi i32 [ 1, %5 ], [ 0, %23 ], [ 1, %9 ]
ret i32 %59
}