#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 p, x, y, i = 0, br = 0, h = 1;
  p = 0;
  scanf("%d", &x);
  do {
    br = br + h;
    i++;
    h = h + 2;
  } while (i < x - 2);
  printf("%d\n", br);
  for (p = 0; p < x - 1; p++) {
    printf(" ");
  }
  printf("*");
  for (p = 0; p < x - 1; p++) {
    printf(" ");
  }
  printf("\n");
  for (y = 1; y < x - 1; y++) {
    for (p = (x - y) - 1; p != 0; p--) {
      printf(" ");
    }
    printf("*");
    for (p = 0; p < y * 2 - 1; p++) {
      printf("#");
    }
    printf("*");
    for (p = (x - y) - 1; p != 0; p--) {
      printf(" ");
    }
    printf("\n");
  }
  for (p = 0; p < x * 2 - 1; p++) {
    printf("*");
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
lea    0xeae(%rip),%rdi
lea    -0xc(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jl     115b <main+0x3b>
mov    -0x18(%rbp),%esi
lea    0xe72(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11cc <main+0xac>
lea    0xe50(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    119f <main+0x7f>
lea    0xe36(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    120e <main+0xee>
lea    0xe0e(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    11e1 <main+0xc1>
lea    0xdf0(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1307 <main+0x1e7>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
je     1266 <main+0x146>
lea    0xdb6(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1240 <main+0x120>
lea    0xd9c(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12ab <main+0x18b>
lea    0xd75(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    127b <main+0x15b>
lea    0xd57(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
je     12eb <main+0x1cb>
lea    0xd31(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    12c5 <main+0x1a5>
lea    0xd13(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1223 <main+0x103>
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    133e <main+0x21e>
lea    0xce0(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    130e <main+0x1ee>
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),%eax
add    $0xfffffffe,%eax
cmp    $0x2,%eax
mov    $0x1,%ecx
cmovge %eax,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,2),%eax
lea    -0x1(%rcx),%edx
add    $0xfffffffe,%ecx
imul   %edx,%ecx
and    $0xfffffffe,%ecx
lea    (%rcx,%rax,1),%esi
add    $0xfffffffe,%esi
lea    0xe88(%rip),%rdi
xor    %ebx,%ebx
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
cmpl   $0x2,0xc(%rsp)
jl     11a8 <main+0x78>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebx
mov    0xc(%rsp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
cmp    %eax,%ebx
jl     1190 <main+0x60>
mov    $0x2a,%edi
call   1030 <putchar@plt>
cmpl   $0x2,0xc(%rsp)
jl     11d8 <main+0xa8>
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebx
mov    0xc(%rsp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
cmp    %eax,%ebx
jl     11c0 <main+0x90>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    0xc(%rsp),%ebx
cmp    $0x3,%ebx
jl     1295 <main+0x165>
mov    $0x1,%r14d
mov    $0x1,%r15d
jmp    121e <main+0xee>
nopl   (%rax)
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%r15d
mov    0xc(%rsp),%ebx
lea    -0x1(%rbx),%eax
add    $0x2,%r14d
cmp    %eax,%r15d
jge    1295 <main+0x165>
cmp    $0x2,%r14d
mov    $0x1,%ebp
cmovge %r14d,%ebp
mov    %r15d,%r12d
not    %r12d
add    %r12d,%ebx
je     124f <main+0x11f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffff,%ebx
jne    1240 <main+0x110>
mov    $0x2a,%edi
call   1030 <putchar@plt>
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x23,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffff,%ebp
jne    1260 <main+0x130>
mov    $0x2a,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    0xc(%rsp),%r12d
je     1200 <main+0xd0>
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffff,%r12d
jne    1280 <main+0x150>
jmp    1200 <main+0xd0>
test   %ebx,%ebx
jle    12ba <main+0x18a>
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x2a,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebx
mov    0xc(%rsp),%eax
add    %eax,%eax
add    $0xffffffff,%eax
cmp    %eax,%ebx
jl     12a0 <main+0x170>
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"\0A\00"
@.str.5 = [2 x i8] c"#\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* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 1, i32* %7
store i32 0, i32* %2
%8 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %3)
br label %9
9: ; preds = %17, %0
%10 = load i32, i32* %6
%11 = load i32, i32* %7
%12 = add nsw i32 %10, %11
store i32 %12, i32* %6
%13 = load i32, i32* %5
%14 = add nsw i32 %13, 1
store i32 %14, i32* %5
%15 = load i32, i32* %7
%16 = add nsw i32 %15, 2
store i32 %16, i32* %7
br label %17
17: ; preds = %9
%18 = load i32, i32* %5
%19 = load i32, i32* %3
%20 = sub nsw i32 %19, 2
%21 = icmp slt i32 %18, %20
br i1 %21, label %9, label %22
22: ; preds = %17
%23 = load i32, i32* %6
%24 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %23)
store i32 0, i32* %2
br label %25
25: ; preds = %32, %22
%26 = load i32, i32* %2
%27 = load i32, i32* %3
%28 = sub nsw i32 %27, 1
%29 = icmp slt i32 %26, %28
br i1 %29, label %30, label %35
30: ; preds = %25
%31 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %32
32: ; preds = %30
%33 = load i32, i32* %2
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %2
br label %25
35: ; preds = %25
%36 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
store i32 0, i32* %2
br label %37
37: ; preds = %44, %35
%38 = load i32, i32* %2
%39 = load i32, i32* %3
%40 = sub nsw i32 %39, 1
%41 = icmp slt i32 %38, %40
br i1 %41, label %42, label %47
42: ; preds = %37
%43 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %44
44: ; preds = %42
%45 = load i32, i32* %2
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %2
br label %37
47: ; preds = %37
%48 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
store i32 1, i32* %4
br label %49
49: ; preds = %96, %47
%50 = load i32, i32* %4
%51 = load i32, i32* %3
%52 = sub nsw i32 %51, 1
%53 = icmp slt i32 %50, %52
br i1 %53, label %54, label %99
54: ; preds = %49
%55 = load i32, i32* %3
%56 = load i32, i32* %4
%57 = sub nsw i32 %55, %56
%58 = sub nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %2
br label %59
59: ; preds = %64, %54
%60 = load i32, i32* %2
%61 = icmp ne i32 %60, 0
br i1 %61, label %62, label %67
62: ; preds = %59
%63 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %64
64: ; preds = %62
%65 = load i32, i32* %2
%66 = add nsw i32 %65, -1
store i32 %66, i32* %2
br label %59
67: ; preds = %59
%68 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
store i32 0, i32* %2
br label %69
69: ; preds = %77, %67
%70 = load i32, i32* %2
%71 = load i32, i32* %4
%72 = mul nsw i32 %71, 2
%73 = sub nsw i32 %72, 1
%74 = icmp slt i32 %70, %73
br i1 %74, label %75, label %80
75: ; preds = %69
%76 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.5, i64 0, i64 0))
br label %77
77: ; preds = %75
%78 = load i32, i32* %2
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %2
br label %69
80: ; preds = %69
%81 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
%82 = load i32, i32* %3
%83 = load i32, i32* %4
%84 = sub nsw i32 %82, %83
%85 = sub nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %2
br label %86
86: ; preds = %91, %80
%87 = load i32, i32* %2
%88 = icmp ne i32 %87, 0
br i1 %88, label %89, label %94
89: ; preds = %86
%90 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %91
91: ; preds = %89
%92 = load i32, i32* %2
%93 = add nsw i32 %92, -1
store i32 %93, i32* %2
br label %86
94: ; preds = %86
%95 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
br label %96
96: ; preds = %94
%97 = load i32, i32* %4
%98 = add nsw i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %4
br label %49
99: ; preds = %49
store i32 0, i32* %2
br label %100
100: ; preds = %108, %99
%101 = load i32, i32* %2
%102 = load i32, i32* %3
%103 = mul nsw i32 %102, 2
%104 = sub nsw i32 %103, 1
%105 = icmp slt i32 %101, %104
br i1 %105, label %106, label %111
106: ; preds = %100
%107 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
br label %108
108: ; preds = %106
%109 = load i32, i32* %2
%110 = add nsw i32 %109, 1
store i32 %110, i32* %2
br label %100
111: ; preds = %100
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 = add i32 %4, -2
%6 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %5, i32 1)
%7 = mul i32 %6, 3
%8 = add nsw i32 %6, -1
%9 = add nsw i32 %6, -2
%10 = mul i32 %8, %9
%11 = and i32 %10, -2
%12 = add i32 %7, %11
%13 = add i32 %12, -2
%14 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %13)
%15 = load i32, i32* %1
%16 = icmp sgt i32 %15, 1
br i1 %16, label %17, label %24
17: ; preds = %0, %17
%18 = phi i32 [ %20, %17 ], [ 0, %0 ]
%19 = call i32 @putchar(i32 32)
%20 = add nuw nsw i32 %18, 1
%21 = load i32, i32* %1
%22 = add nsw i32 %21, -1
%23 = icmp slt i32 %20, %22
br i1 %23, label %17, label %24
24: ; preds = %17, %0
%25 = call i32 @putchar(i32 42)
%26 = load i32, i32* %1
%27 = icmp sgt i32 %26, 1
br i1 %27, label %28, label %35
28: ; preds = %24, %28
%29 = phi i32 [ %31, %28 ], [ 0, %24 ]
%30 = call i32 @putchar(i32 32)
%31 = add nuw nsw i32 %29, 1
%32 = load i32, i32* %1
%33 = add nsw i32 %32, -1
%34 = icmp slt i32 %31, %33
br i1 %34, label %28, label %35
35: ; preds = %28, %24
%36 = call i32 @putchar(i32 10)
%37 = load i32, i32* %1
%38 = icmp sgt i32 %37, 2
br i1 %38, label %42, label %39
39: ; preds = %72, %35
%40 = phi i32 [ %37, %35 ], [ %75, %72 ]
%41 = icmp sgt i32 %40, 0
br i1 %41, label %79, label %87
42: ; preds = %35, %72
%43 = phi i32 [ %78, %72 ], [ 1, %35 ]
%44 = phi i32 [ %75, %72 ], [ %37, %35 ]
%45 = phi i32 [ %74, %72 ], [ 1, %35 ]
%46 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %43, i32 1)
%47 = xor i32 %45, -1
%48 = add i32 %44, %47
%49 = icmp eq i32 %48, 0
br i1 %49, label %55, label %50
50: ; preds = %42, %50
%51 = phi i32 [ %53, %50 ], [ %48, %42 ]
%52 = call i32 @putchar(i32 32)
%53 = add nsw i32 %51, -1
%54 = icmp eq i32 %53, 0
br i1 %54, label %55, label %50
55: ; preds = %50, %42
%56 = call i32 @putchar(i32 42)
br label %57
57: ; preds = %55, %57
%58 = phi i32 [ %60, %57 ], [ 0, %55 ]
%59 = call i32 @putchar(i32 35)
%60 = add nuw nsw i32 %58, 1
%61 = icmp eq i32 %60, %46
br i1 %61, label %62, label %57
62: ; preds = %57
%63 = call i32 @putchar(i32 42)
%64 = load i32, i32* %1
%65 = add i32 %64, %47
%66 = icmp eq i32 %65, 0
br i1 %66, label %72, label %67
67: ; preds = %62, %67
%68 = phi i32 [ %70, %67 ], [ %65, %62 ]
%69 = call i32 @putchar(i32 32)
%70 = add nsw i32 %68, -1
%71 = icmp eq i32 %70, 0
br i1 %71, label %72, label %67
72: ; preds = %67, %62
%73 = call i32 @putchar(i32 10)
%74 = add nuw nsw i32 %45, 1
%75 = load i32, i32* %1
%76 = add nsw i32 %75, -1
%77 = icmp slt i32 %74, %76
%78 = add nuw i32 %43, 2
br i1 %77, label %42, label %39
79: ; preds = %39, %79
%80 = phi i32 [ %82, %79 ], [ 0, %39 ]
%81 = call i32 @putchar(i32 42)
%82 = add nuw nsw i32 %80, 1
%83 = load i32, i32* %1
%84 = shl nsw i32 %83, 1
%85 = add nsw i32 %84, -1
%86 = icmp slt i32 %82, %85
br i1 %86, label %79, label %87
87: ; preds = %79, %39
ret i32 0
}