#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 power(int, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
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 < 0) {
    printf("0\n");
    return 0;
  }
  int digit_powers[10];
  for (int i = 0; i < 10; i++)
    digit_powers[i] = power(i, N);
  int lowest_pow10 = 10;
  int max_representable = digit_powers[10 - 1];
  while (lowest_pow10 <= max_representable) {
    lowest_pow10 *= 10;
    max_representable += digit_powers[10 - 1];
  }
  int sum = 0;
  for (int i = 10; i <= max_representable; i++) {
    int digit_sum = 0;
    int num = i;
    while (num > 0) {
      int digit = num % 10;
      num /= 10;
      digit_sum += digit_powers[digit];
    }
    if (i == digit_sum)
      sum += i;
  }
  printf("%d\n", sum);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
je     1188 <main+0x48>
mov    0x2e79(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdx
lea    0xe89(%rip),%rsi
call   1050 <fprintf@plt>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    12be <main+0x17e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   1060 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jge    11bc <main+0x7c>
lea    0xe66(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    12be <main+0x17e>
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x44(%rbp)
jge    11f0 <main+0xb0>
mov    -0x44(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,%ecx
movslq -0x44(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x40(%rbp,%rax,4)
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    11c3 <main+0x83>
movl   $0xa,-0x48(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%eax
cmp    -0x4c(%rbp),%eax
jg     121e <main+0xde>
imul   $0xa,-0x48(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    11fd <main+0xbd>
movl   $0x0,-0x50(%rbp)
movl   $0xa,-0x54(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%eax
cmp    -0x4c(%rbp),%eax
jg     12a6 <main+0x166>
movl   $0x0,-0x58(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x5c(%rbp)
jle    127e <main+0x13e>
mov    -0x5c(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x60(%rbp)
mov    -0x5c(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
movslq -0x60(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp,%rax,4),%eax
add    -0x58(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
jmp    1245 <main+0x105>
mov    -0x54(%rbp),%eax
cmp    -0x58(%rbp),%eax
jne    1293 <main+0x153>
mov    -0x54(%rbp),%eax
add    -0x50(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
jmp    1298 <main+0x158>
mov    -0x54(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
jmp    122c <main+0xec>
mov    -0x50(%rbp),%esi
lea    0xd62(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x30,%rsp
cmp    $0x2,%edi
jne    12b8 <main+0x168>
mov    0x8(%rsi),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
test   %eax,%eax
js     12d8 <main+0x188>
mov    %eax,%ebp
xor    %r14d,%r14d
xor    %edi,%edi
mov    %eax,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,(%rsp)
mov    $0x1,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,0x4(%rsp)
mov    $0x2,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,0x8(%rsp)
mov    $0x3,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,0xc(%rsp)
mov    $0x4,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,0x10(%rsp)
mov    $0x5,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,0x14(%rsp)
mov    $0x6,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,0x18(%rsp)
mov    $0x7,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,0x1c(%rsp)
mov    $0x8,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,0x20(%rsp)
mov    $0x9,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,0x24(%rsp)
mov    $0x0,%esi
cmp    $0xa,%eax
jl     12a8 <main+0x158>
mov    $0xa,%edx
mov    %eax,%r9d
nopl   0x0(%rax)
add    %edx,%edx
lea    (%rdx,%rdx,4),%edx
add    %eax,%r9d
cmp    %r9d,%edx
jle    1230 <main+0xe0>
mov    $0x0,%esi
cmp    $0xa,%r9d
jl     12a8 <main+0x158>
xor    %esi,%esi
mov    $0xa,%r8d
mov    $0xcccccccd,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r8d,%ebp
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %ebp,%ebx
imul   %rax,%rbx
shr    $0x23,%rbx
lea    (%rbx,%rbx,1),%edx
lea    (%rdx,%rdx,4),%edx
mov    %ebp,%ecx
sub    %edx,%ecx
add    (%rsp,%rcx,4),%edi
cmp    $0x9,%ebp
mov    %ebx,%ebp
ja     1270 <main+0x120>
cmp    %edi,%r8d
mov    $0x0,%ecx
cmove  %r8d,%ecx
add    %ecx,%esi
lea    0x1(%r8),%ecx
cmp    %r8d,%r9d
mov    %ecx,%r8d
jne    1260 <main+0x110>
lea    0xd60(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1050 <printf@plt>
jmp    12e7 <main+0x197>
mov    0x2d21(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    (%rsi),%rdx
lea    0xd35(%rip),%rsi
call   1060 <fprintf@plt>
mov    $0x1,%r14d
jmp    12e7 <main+0x197>
lea    0xd34(%rip),%rdi
call   1040 <puts@plt>
xor    %r14d,%r14d
mov    %r14d,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@stderr = global i32 0
@.str = [15 x i8] c"usage: %s <N>\0A\00"
@.str.1 = [3 x i8] c"0\0A\00"
@.str.2 = [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 [10 x i32]
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%16 = load i32, i32* %4
%17 = icmp ne i32 %16, 2
br i1 %17, label %18, label %24
18: ; preds = %2
%19 = load i32, i32* @stderr
%20 = load i8**, i8*** %5
%21 = getelementptr inbounds i8*, i8** %20, i64 0
%22 = load i8*, i8** %21
%23 = call i32 @fprintf(i32 %19, i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i8* %22)
store i32 1, i32* %3
br label %97
24: ; preds = %2
%25 = load i8**, i8*** %5
%26 = getelementptr inbounds i8*, i8** %25, i64 1
%27 = load i8*, i8** %26
%28 = call i32 @atoi(i8* %27)
store i32 %28, i32* %6
%29 = load i32, i32* %6
%30 = icmp slt i32 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %33
31: ; preds = %24
%32 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
store i32 0, i32* %3
br label %97
33: ; preds = %24
store i32 0, i32* %8
br label %34
34: ; preds = %44, %33
%35 = load i32, i32* %8
%36 = icmp slt i32 %35, 10
br i1 %36, label %37, label %47
37: ; preds = %34
%38 = load i32, i32* %8
%39 = load i32, i32* %6
%40 = call i32 @power(i32 %38, i32 %39)
%41 = load i32, i32* %8
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %7, i64 0, i64 %42
store i32 %40, i32* %43
br label %44
44: ; preds = %37
%45 = load i32, i32* %8
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %8
br label %34
47: ; preds = %34
store i32 10, i32* %9
%48 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %7, i64 0, i64 9
%49 = load i32, i32* %48
store i32 %49, i32* %10
br label %50
50: ; preds = %54, %47
%51 = load i32, i32* %9
%52 = load i32, i32* %10
%53 = icmp sle i32 %51, %52
br i1 %53, label %54, label %61
54: ; preds = %50
%55 = load i32, i32* %9
%56 = mul nsw i32 %55, 10
store i32 %56, i32* %9
%57 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %7, i64 0, i64 9
%58 = load i32, i32* %57
%59 = load i32, i32* %10
%60 = add nsw i32 %59, %58
store i32 %60, i32* %10
br label %50
61: ; preds = %50
store i32 0, i32* %11
store i32 10, i32* %12
br label %62
62: ; preds = %91, %61
%63 = load i32, i32* %12
%64 = load i32, i32* %10
%65 = icmp sle i32 %63, %64
br i1 %65, label %66, label %94
66: ; preds = %62
store i32 0, i32* %13
%67 = load i32, i32* %12
store i32 %67, i32* %14
br label %68
68: ; preds = %71, %66
%69 = load i32, i32* %14
%70 = icmp sgt i32 %69, 0
br i1 %70, label %71, label %82
71: ; preds = %68
%72 = load i32, i32* %14
%73 = srem i32 %72, 10
store i32 %73, i32* %15
%74 = load i32, i32* %14
%75 = sdiv i32 %74, 10
store i32 %75, i32* %14
%76 = load i32, i32* %15
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %7, i64 0, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
%80 = load i32, i32* %13
%81 = add nsw i32 %80, %79
store i32 %81, i32* %13
br label %68
82: ; preds = %68
%83 = load i32, i32* %12
%84 = load i32, i32* %13
%85 = icmp eq i32 %83, %84
br i1 %85, label %86, label %90
86: ; preds = %82
%87 = load i32, i32* %12
%88 = load i32, i32* %11
%89 = add nsw i32 %88, %87
store i32 %89, i32* %11
br label %90
90: ; preds = %86, %82
br label %91
91: ; preds = %90
%92 = load i32, i32* %12
%93 = add nsw i32 %92, 1
store i32 %93, i32* %12
br label %62
94: ; preds = %62
%95 = load i32, i32* %11
%96 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %95)
store i32 0, i32* %3
br label %97
97: ; preds = %94, %31, %18
%98 = load i32, i32* %3
ret i32 %98
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [15 x i8] c"usage: %s <N>\0A\00"
@.str.2 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
@str = [2 x i8] c"0\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = alloca [10 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 %69
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, 0
br i1 %13, label %14, label %16
14: ; preds = %9
%15 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
br label %69
16: ; preds = %9
%17 = bitcast [10 x i32]* %3 to i8*
%18 = tail call i32 @power(i32 0, i32 %12)
%19 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %3, i64 0, i64 0
store i32 %18, i32* %19
%20 = tail call i32 @power(i32 1, i32 %12)
%21 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %3, i64 0, i64 1
store i32 %20, i32* %21
%22 = tail call i32 @power(i32 2, i32 %12)
%23 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %3, i64 0, i64 2
store i32 %22, i32* %23
%24 = tail call i32 @power(i32 3, i32 %12)
%25 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %3, i64 0, i64 3
store i32 %24, i32* %25
%26 = tail call i32 @power(i32 4, i32 %12)
%27 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %3, i64 0, i64 4
store i32 %26, i32* %27
%28 = tail call i32 @power(i32 5, i32 %12)
%29 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %3, i64 0, i64 5
store i32 %28, i32* %29
%30 = tail call i32 @power(i32 6, i32 %12)
%31 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %3, i64 0, i64 6
store i32 %30, i32* %31
%32 = tail call i32 @power(i32 7, i32 %12)
%33 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %3, i64 0, i64 7
store i32 %32, i32* %33
%34 = tail call i32 @power(i32 8, i32 %12)
%35 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %3, i64 0, i64 8
store i32 %34, i32* %35
%36 = tail call i32 @power(i32 9, i32 %12)
%37 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %3, i64 0, i64 9
store i32 %36, i32* %37
%38 = icmp slt i32 %36, 10
br i1 %38, label %50, label %41
39: ; preds = %41
%40 = icmp slt i32 %45, 10
br i1 %40, label %50, label %47
41: ; preds = %16, %41
%42 = phi i32 [ %45, %41 ], [ %36, %16 ]
%43 = phi i32 [ %44, %41 ], [ 10, %16 ]
%44 = mul nsw i32 %43, 10
%45 = add nsw i32 %42, %36
%46 = icmp sgt i32 %44, %45
br i1 %46, label %39, label %41
47: ; preds = %39, %63
%48 = phi i32 [ %67, %63 ], [ 10, %39 ]
%49 = phi i32 [ %66, %63 ], [ 0, %39 ]
br label %53
50: ; preds = %63, %16, %39
%51 = phi i32 [ 0, %39 ], [ 0, %16 ], [ %66, %63 ]
%52 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %51)
br label %69
53: ; preds = %47, %53
%54 = phi i32 [ %48, %47 ], [ %57, %53 ]
%55 = phi i32 [ 0, %47 ], [ %61, %53 ]
%56 = urem i32 %54, 10
%57 = udiv i32 %54, 10
%58 = zext i32 %56 to i64
%59 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %3, i64 0, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
%61 = add nsw i32 %60, %55
%62 = icmp ult i32 %54, 10
br i1 %62, label %63, label %53
63: ; preds = %53
%64 = icmp eq i32 %48, %61
%65 = select i1 %64, i32 %48, i32 0
%66 = add nuw nsw i32 %65, %49
%67 = add nuw i32 %48, 1
%68 = icmp eq i32 %48, %45
br i1 %68, label %50, label %47
69: ; preds = %14, %50, %5
%70 = phi i32 [ 1, %5 ], [ 0, %50 ], [ 0, %14 ]
ret i32 %70
}