#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 i, i1 = 1, n, j, z = 0, k = 0, a;
  scanf("%d", &n);
  for (i = 1; i < n - 1; i++) {
    if (z != 0)
      z = z + 2;
    if (z == 0)
      z++;
    k = k + z;
  }
  printf("%d\n", k);
  a = n;
  for (j = 0; j < n - 1; j++)
    printf(" ");
  printf("*\n");
  for (i = 1; i < n - 1; i++) {
    for (j = 0; j < a - 2; j++)
      printf(" ");
    a--;
    printf("*");
    for (j = 1; j <= i1; j++) {
      printf("#");
    }
    printf("*\n");
    i1 = i1 + 2;
  }
  for (i = -n; i < n - 1; i++)
    printf("*");
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
lea    0xeb5(%rip),%rdi
lea    -0x10(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11a9 <main+0x89>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
je     117f <main+0x5f>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    1192 <main+0x72>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    115b <main+0x3b>
mov    -0x1c(%rbp),%esi
lea    0xe50(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11f4 <main+0xd4>
lea    0xe28(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11c7 <main+0xa7>
lea    0xe0e(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12b9 <main+0x199>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    124e <main+0x12e>
lea    0xdce(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1221 <main+0x101>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
lea    0xdae(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     1294 <main+0x174>
lea    0xd8f(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    126c <main+0x14c>
lea    0xd6e(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1209 <main+0xe9>
xor    %eax,%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12ee <main+0x1ce>
lea    0xd33(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    12c1 <main+0x1a1>
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    0xead(%rip),%rdi
lea    0xc(%rsp),%rsi
call   1060 <scanf@plt>
mov    0xc(%rsp),%eax
xor    %esi,%esi
cmp    $0x3,%eax
jl     118a <main+0x4a>
jne    1287 <main+0x147>
xor    %esi,%esi
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%al
je     118a <main+0x4a>
lea    0x2(%rcx),%eax
test   %ecx,%ecx
cmove  %ecx,%eax
test   %eax,%eax
mov    $0x1,%ecx
cmovne %eax,%ecx
add    %ecx,%esi
lea    0xe72(%rip),%rdi
xor    %ebx,%ebx
xor    %eax,%eax
call   1050 <printf@plt>
mov    0xc(%rsp),%ebp
cmp    $0x2,%ebp
jl     11c8 <main+0x88>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebx
mov    0xc(%rsp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
cmp    %eax,%ebx
jl     11b0 <main+0x70>
lea    0xe38(%rip),%rdi
call   1040 <puts@plt>
mov    0xc(%rsp),%ebx
cmp    $0x2,%ebx
jle    1250 <main+0x110>
mov    $0x1,%r15d
lea    0xe1d(%rip),%r14
mov    $0x1,%r12d
cmp    $0x3,%ebp
jl     1211 <main+0xd1>
mov    $0x2,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebx
cmp    %ebx,%ebp
jne    1200 <main+0xc0>
mov    $0x2a,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    %r15d,%ebx
xchg   %ax,%ax
mov    $0x23,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffff,%ebx
jne    1220 <main+0xe0>
add    $0xffffffff,%ebp
mov    %r14,%rdi
call   1040 <puts@plt>
add    $0x1,%r12d
mov    0xc(%rsp),%ebx
lea    -0x1(%rbx),%eax
add    $0x2,%r15d
cmp    %eax,%r12d
jl     11f0 <main+0xb0>
jmp    1253 <main+0x113>
lea    -0x1(%rbx),%eax
neg    %ebx
cmp    %ebx,%eax
jle    1278 <main+0x138>
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x2a,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebx
mov    0xc(%rsp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
cmp    %eax,%ebx
jl     1260 <main+0x120>
xor    %eax,%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
lea    -0x2(%rax),%edx
and    $0xfffffffe,%edx
xor    %esi,%esi
xor    %ecx,%ecx
jmp    12ab <main+0x16b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    %ecx,%esi
add    $0xfffffffe,%edx
je     1172 <main+0x32>
lea    0x2(%rcx),%ebp
test   %ecx,%ecx
cmove  %ecx,%ebp
mov    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%edi
test   %ebp,%ebp
je     12c3 <main+0x183>
mov    %ebp,%edi
add    %edi,%esi
add    $0x2,%edi
je     12a0 <main+0x160>
mov    %edi,%ecx
jmp    12a0 <main+0x160>

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 = [3 x i8] c"*\0A\00"
@.str.4 = [2 x i8] c"*\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
%8 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i32 1, i32* %3
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
%9 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %4)
store i32 1, i32* %2
br label %10
10: ; preds = %31, %0
%11 = load i32, i32* %2
%12 = load i32, i32* %4
%13 = sub nsw i32 %12, 1
%14 = icmp slt i32 %11, %13
br i1 %14, label %15, label %34
15: ; preds = %10
%16 = load i32, i32* %6
%17 = icmp ne i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %21
18: ; preds = %15
%19 = load i32, i32* %6
%20 = add nsw i32 %19, 2
store i32 %20, i32* %6
br label %21
21: ; preds = %18, %15
%22 = load i32, i32* %6
%23 = icmp eq i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %27
24: ; preds = %21
%25 = load i32, i32* %6
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %6
br label %27
27: ; preds = %24, %21
%28 = load i32, i32* %7
%29 = load i32, i32* %6
%30 = add nsw i32 %28, %29
store i32 %30, i32* %7
br label %31
31: ; preds = %27
%32 = load i32, i32* %2
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %2
br label %10
34: ; preds = %10
%35 = load i32, i32* %7
%36 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %35)
%37 = load i32, i32* %4
store i32 %37, i32* %8
store i32 0, i32* %5
br label %38
38: ; preds = %45, %34
%39 = load i32, i32* %5
%40 = load i32, i32* %4
%41 = sub nsw i32 %40, 1
%42 = icmp slt i32 %39, %41
br i1 %42, label %43, label %48
43: ; preds = %38
%44 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %45
45: ; preds = %43
%46 = load i32, i32* %5
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %5
br label %38
48: ; preds = %38
%49 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
store i32 1, i32* %2
br label %50
50: ; preds = %83, %48
%51 = load i32, i32* %2
%52 = load i32, i32* %4
%53 = sub nsw i32 %52, 1
%54 = icmp slt i32 %51, %53
br i1 %54, label %55, label %86
55: ; preds = %50
store i32 0, i32* %5
br label %56
56: ; preds = %63, %55
%57 = load i32, i32* %5
%58 = load i32, i32* %8
%59 = sub nsw i32 %58, 2
%60 = icmp slt i32 %57, %59
br i1 %60, label %61, label %66
61: ; preds = %56
%62 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %63
63: ; preds = %61
%64 = load i32, i32* %5
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %5
br label %56
66: ; preds = %56
%67 = load i32, i32* %8
%68 = add nsw i32 %67, -1
store i32 %68, i32* %8
%69 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
store i32 1, i32* %5
br label %70
70: ; preds = %76, %66
%71 = load i32, i32* %5
%72 = load i32, i32* %3
%73 = icmp sle i32 %71, %72
br i1 %73, label %74, label %79
74: ; preds = %70
%75 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.5, i64 0, i64 0))
br label %76
76: ; preds = %74
%77 = load i32, i32* %5
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %5
br label %70
79: ; preds = %70
%80 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
%81 = load i32, i32* %3
%82 = add nsw i32 %81, 2
store i32 %82, i32* %3
br label %83
83: ; preds = %79
%84 = load i32, i32* %2
%85 = add nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %2
br label %50
86: ; preds = %50
%87 = load i32, i32* %4
%88 = sub nsw i32 0, %87
store i32 %88, i32* %2
br label %89
89: ; preds = %96, %86
%90 = load i32, i32* %2
%91 = load i32, i32* %4
%92 = sub nsw i32 %91, 1
%93 = icmp slt i32 %90, %92
br i1 %93, label %94, label %99
94: ; preds = %89
%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* %2
%98 = add nsw i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %2
br label %89
99: ; preds = %89
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
@str.6 = [2 x i8] c"*\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 %40
6: ; preds = %0
%7 = and i32 %4, 1
%8 = icmp eq i32 %4, 3
br i1 %8, label %28, label %9
9: ; preds = %6
%10 = add i32 %4, -2
%11 = and i32 %10, -2
br label %12
12: ; preds = %12, %9
%13 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %25, %12 ]
%14 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %24, %12 ]
%15 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %26, %12 ]
%16 = icmp eq i32 %14, 0
%17 = add nsw i32 %14, 2
%18 = select i1 %16, i32 0, i32 %17
%19 = icmp eq i32 %18, 0
%20 = select i1 %19, i32 1, i32 %18
%21 = add nsw i32 %20, %13
%22 = add nsw i32 %20, 2
%23 = icmp eq i32 %22, 0
%24 = select i1 %23, i32 1, i32 %22
%25 = add nsw i32 %24, %21
%26 = add i32 %15, 2
%27 = icmp eq i32 %26, %11
br i1 %27, label %28, label %12
28: ; preds = %12, %6
%29 = phi i32 [ undef, %6 ], [ %25, %12 ]
%30 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %25, %12 ]
%31 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %24, %12 ]
%32 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %32, label %40, label %33
33: ; preds = %28
%34 = icmp eq i32 %31, 0
%35 = add nsw i32 %31, 2
%36 = select i1 %34, i32 0, i32 %35
%37 = icmp eq i32 %36, 0
%38 = select i1 %37, i32 1, i32 %36
%39 = add nsw i32 %38, %30
br label %40
40: ; preds = %33, %28, %0
%41 = phi i32 [ 0, %0 ], [ %29, %28 ], [ %39, %33 ]
%42 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %41)
%43 = load i32, i32* %1
%44 = icmp sgt i32 %43, 1
br i1 %44, label %45, label %52
45: ; preds = %40, %45
%46 = phi i32 [ %48, %45 ], [ 0, %40 ]
%47 = call i32 @putchar(i32 32)
%48 = add nuw nsw i32 %46, 1
%49 = load i32, i32* %1
%50 = add nsw i32 %49, -1
%51 = icmp slt i32 %48, %50
br i1 %51, label %45, label %52
52: ; preds = %45, %40
%53 = call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @str.6, i64 0, i64 0))
%54 = load i32, i32* %1
%55 = icmp sgt i32 %54, 2
br i1 %55, label %58, label %56
56: ; preds = %52
%57 = add nsw i32 %54, -1
br label %87
58: ; preds = %52
%59 = add i32 %43, -2
br label %60
60: ; preds = %58, %78
%61 = phi i32 [ 2, %58 ], [ %86, %78 ]
%62 = phi i32 [ %59, %58 ], [ %85, %78 ]
%63 = phi i32 [ %43, %58 ], [ %79, %78 ]
%64 = phi i32 [ 1, %58 ], [ %81, %78 ]
%65 = icmp sgt i32 %63, 2
br i1 %65, label %66, label %71
66: ; preds = %60, %66
%67 = phi i32 [ %69, %66 ], [ 0, %60 ]
%68 = call i32 @putchar(i32 32)
%69 = add nuw nsw i32 %67, 1
%70 = icmp eq i32 %69, %62
br i1 %70, label %71, label %66
71: ; preds = %66, %60
%72 = call i32 @putchar(i32 42)
br label %73
73: ; preds = %71, %73
%74 = phi i32 [ 1, %71 ], [ %76, %73 ]
%75 = call i32 @putchar(i32 35)
%76 = add nuw i32 %74, 1
%77 = icmp eq i32 %76, %61
br i1 %77, label %78, label %73
78: ; preds = %73
%79 = add nsw i32 %63, -1
%80 = call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @str.6, i64 0, i64 0))
%81 = add nuw nsw i32 %64, 1
%82 = load i32, i32* %1
%83 = add nsw i32 %82, -1
%84 = icmp slt i32 %81, %83
%85 = add i32 %62, -1
%86 = add nuw i32 %61, 2
br i1 %84, label %60, label %87
87: ; preds = %78, %56
%88 = phi i32 [ %57, %56 ], [ %83, %78 ]
%89 = phi i32 [ %54, %56 ], [ %82, %78 ]
%90 = sub nsw i32 0, %89
%91 = icmp sgt i32 %88, %90
br i1 %91, label %92, label %99
92: ; preds = %87, %92
%93 = phi i32 [ %95, %92 ], [ %90, %87 ]
%94 = call i32 @putchar(i32 42)
%95 = add nsw i32 %93, 1
%96 = load i32, i32* %1
%97 = add nsw i32 %96, -1
%98 = icmp slt i32 %95, %97
br i1 %98, label %92, label %99
99: ; preds = %92, %87
ret i32 0
}