#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 n, i = 0, s = 1, a = 1, b = 0, c = 0, d = 0, e, h = 0;
  scanf("%d", &n);
  h = (n - 2) * (n - 2);
  printf("%d\n", h);
  while (n > s) {
    while (n - s > i) {
      printf(" ");
      i++;
      if (s == 1)
        d++;
    }
    printf("*");
    while (s != 1 && b < a) {
      printf("#");
      b++;
    }
    if (s != 1) {
      printf("*");
      a = a + 2;
    };
    s++;
    i = 0;
    b = 0;
    printf("\n");
  }
  e = 2 * d + 1;
  while (e > c) {
    printf("*");
    c++;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
lea    0xe99(%rip),%rdi
lea    -0x8(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%esi
lea    0xe77(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jle    1282 <main+0x162>
jmp    11a4 <main+0x84>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jle    11e2 <main+0xc2>
lea    0xe4d(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x10(%rbp)
jne    11dd <main+0xbd>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11a4 <main+0x84>
lea    0xe20(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    %al,-0x29(%rbp)
je     120b <main+0xeb>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x29(%rbp)
mov    -0x29(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    121b <main+0xfb>
jmp    1237 <main+0x117>
lea    0xde9(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11f0 <main+0xd0>
cmpl   $0x1,-0x10(%rbp)
je     1258 <main+0x138>
lea    0xdc1(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
lea    0xd8f(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    1193 <main+0x73>
mov    -0x20(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jle    12b6 <main+0x196>
lea    0xd68(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    128e <main+0x16e>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%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),%esi
add    $0xfffffffe,%esi
imul   %esi,%esi
lea    0xea5(%rip),%rdi
xor    %ebx,%ebx
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
mov    0xc(%rsp),%eax
mov    $0x1,%ebp
cmp    $0x2,%eax
jl     1240 <main+0x110>
mov    $0x1,%r15d
mov    $0x1,%r14d
jmp    11ab <main+0x7b>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r15d
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    0xc(%rsp),%eax
cmp    %r15d,%eax
jle    122f <main+0xff>
cmp    %r15d,%eax
jle    11db <main+0xab>
xor    %r12d,%r12d
cmp    $0x1,%r15d
sete   %r12b
xor    %ebp,%ebp
nopl   (%rax)
add    %r12d,%ebx
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebp
mov    0xc(%rsp),%eax
sub    %r15d,%eax
cmp    %ebp,%eax
jg     11c0 <main+0x90>
mov    $0x2a,%edi
call   1030 <putchar@plt>
cmp    $0x1,%r15d
je     1212 <main+0xe2>
test   %r14d,%r14d
jle    1212 <main+0xe2>
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x23,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebp
cmp    %r14d,%ebp
jl     1200 <main+0xd0>
cmp    $0x1,%r15d
je     1190 <main+0x60>
mov    $0x2a,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x2,%r14d
jmp    1190 <main+0x60>
lea    (%rbx,%rbx,1),%ebp
add    $0x1,%ebp
test   %ebp,%ebp
jle    124f <main+0x11f>
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x2a,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffff,%ebp
jne    1240 <main+0x110>
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
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i32 0, i32* %3
store i32 1, i32* %4
store i32 1, i32* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %10
%11 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %2)
%12 = load i32, i32* %2
%13 = sub nsw i32 %12, 2
%14 = load i32, i32* %2
%15 = sub nsw i32 %14, 2
%16 = mul nsw i32 %13, %15
store i32 %16, i32* %10
%17 = load i32, i32* %10
%18 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %17)
br label %19
19: ; preds = %62, %0
%20 = load i32, i32* %2
%21 = load i32, i32* %4
%22 = icmp sgt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %66
23: ; preds = %19
br label %24
24: ; preds = %39, %23
%25 = load i32, i32* %2
%26 = load i32, i32* %4
%27 = sub nsw i32 %25, %26
%28 = load i32, i32* %3
%29 = icmp sgt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %40
30: ; preds = %24
%31 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
%32 = load i32, i32* %3
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %3
%34 = load i32, i32* %4
%35 = icmp eq i32 %34, 1
br i1 %35, label %36, label %39
36: ; preds = %30
%37 = load i32, i32* %8
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %8
br label %39
39: ; preds = %36, %30
br label %24
40: ; preds = %24
%41 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
br label %42
42: ; preds = %51, %40
%43 = load i32, i32* %4
%44 = icmp ne i32 %43, 1
br i1 %44, label %45, label %49
45: ; preds = %42
%46 = load i32, i32* %6
%47 = load i32, i32* %5
%48 = icmp slt i32 %46, %47
br label %49
49: ; preds = %45, %42
%50 = phi i1 [ false, %42 ], [ %48, %45 ]
br i1 %50, label %51, label %55
51: ; preds = %49
%52 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
%53 = load i32, i32* %6
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %6
br label %42
55: ; preds = %49
%56 = load i32, i32* %4
%57 = icmp ne i32 %56, 1
br i1 %57, label %58, label %62
58: ; preds = %55
%59 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
%60 = load i32, i32* %5
%61 = add nsw i32 %60, 2
store i32 %61, i32* %5
br label %62
62: ; preds = %58, %55
%63 = load i32, i32* %4
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %4
store i32 0, i32* %3
store i32 0, i32* %6
%65 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.5, i64 0, i64 0))
br label %19
66: ; preds = %19
%67 = load i32, i32* %8
%68 = mul nsw i32 2, %67
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %9
br label %70
70: ; preds = %74, %66
%71 = load i32, i32* %9
%72 = load i32, i32* %7
%73 = icmp sgt i32 %71, %72
br i1 %73, label %74, label %78
74: ; preds = %70
%75 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
%76 = load i32, i32* %7
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %7
br label %70
78: ; preds = %70
%79 = load i32, i32* %1
ret i32 %79
}

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