#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 *, long);
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;
  long count = 0;
  for (int length = 3; length <= N; length++) {
    count += 2 * (power(16, length - 1) - 2 * power(15, length - 1) +
                  power(14, length - 1));
    if (length > 3)
      count += 13 * (power(16, length - 1) - 3 * power(15, length - 1) +
                     3 * power(14, length - 1) - power(13, length - 1));
  }
  printf("%lX\n", count);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%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    12c2 <main+0x182>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   1060 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jge    11ae <main+0x6e>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    12c2 <main+0x182>
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x3,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     12ab <main+0x16b>
mov    -0x24(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    $0x10,%edi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    $0xf,%edi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%eax
shl    $0x1,%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    $0xe,%edi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
shl    $0x1,%eax
cltq
add    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x24(%rbp)
jle    1298 <main+0x158>
mov    -0x24(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    $0x10,%edi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    $0xf,%edi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x38(%rbp),%eax
imul   $0x3,%ecx,%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    $0xe,%edi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x34(%rbp),%eax
imul   $0x3,%ecx,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    $0xd,%edi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x30(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
imul   $0xd,%eax,%eax
cltq
add    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    129d <main+0x15d>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11bd <main+0x7d>
mov    -0x20(%rbp),%rsi
lea    0xd59(%rip),%rdi
call   1040 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
cmp    $0x2,%edi
jne    116d <main+0x2d>
mov    0x8(%rsi),%rdi
call   1060 <atoi@plt>
test   %eax,%eax
jle    1185 <main+0x45>
mov    %eax,%r15d
cmp    $0x3,%eax
jae    118f <main+0x4f>
xor    %r12d,%r12d
jmp    1277 <main+0x137>
mov    0x2e6c(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    (%rsi),%rdx
lea    0xe80(%rip),%rsi
call   1050 <fprintf@plt>
mov    $0x1,%eax
jmp    1288 <main+0x148>
mov    $0x10,%edi
mov    $0x2,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,%ebx
mov    $0xf,%edi
mov    $0x2,%esi
call   1030 <power@plt>
add    %eax,%eax
sub    %eax,%ebx
mov    $0xe,%edi
mov    $0x2,%esi
call   1030 <power@plt>
add    %ebx,%eax
add    %eax,%eax
movslq %eax,%r12
cmp    $0x3,%r15d
je     1277 <main+0x137>
mov    $0x3,%ebx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x10,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    $0xf,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,%r13d
mov    $0xe,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <power@plt>
add    %r13d,%r13d
sub    %r13d,%ebp
add    %eax,%ebp
add    %ebp,%ebp
movslq %ebp,%r14
add    %r12,%r14
mov    $0x10,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    $0xf,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,%r12d
mov    $0xe,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,%r13d
mov    $0xd,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <power@plt>
sub    %r12d,%r13d
lea    0x0(%r13,%r13,2),%ecx
sub    %eax,%ebp
add    %ecx,%ebp
lea    0x0(%rbp,%rbp,2),%eax
lea    0x0(%rbp,%rax,4),%eax
movslq %eax,%r12
add    %r14,%r12
add    $0x1,%ebx
cmp    %ebx,%r15d
jne    11e0 <main+0xa0>
lea    0xd91(%rip),%rdi
mov    %r12,%rsi
call   1040 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%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 = [5 x i8] c"%lX\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp ne i32 %9, 2
br i1 %10, label %11, label %17
11: ; preds = %2
%12 = load i32, i32* @stderr
%13 = load i8**, i8*** %5
%14 = getelementptr inbounds i8*, i8** %13, i64 0
%15 = load i8*, i8** %14
%16 = call i32 @fprintf(i32 %12, i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i8* %15)
store i32 1, i32* %3
br label %78
17: ; preds = %2
%18 = load i8**, i8*** %5
%19 = getelementptr inbounds i8*, i8** %18, i64 1
%20 = load i8*, i8** %19
%21 = call i32 @atoi(i8* %20)
store i32 %21, i32* %6
%22 = load i32, i32* %6
%23 = icmp slt i32 %22, 1
br i1 %23, label %24, label %25
24: ; preds = %17
store i32 1, i32* %3
br label %78
25: ; preds = %17
store i64 0, i64* %7
store i32 3, i32* %8
br label %26
26: ; preds = %72, %25
%27 = load i32, i32* %8
%28 = load i32, i32* %6
%29 = icmp sle i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %75
30: ; preds = %26
%31 = load i32, i32* %8
%32 = sub nsw i32 %31, 1
%33 = call i32 @power(i32 16, i32 %32)
%34 = load i32, i32* %8
%35 = sub nsw i32 %34, 1
%36 = call i32 @power(i32 15, i32 %35)
%37 = mul nsw i32 2, %36
%38 = sub nsw i32 %33, %37
%39 = load i32, i32* %8
%40 = sub nsw i32 %39, 1
%41 = call i32 @power(i32 14, i32 %40)
%42 = add nsw i32 %38, %41
%43 = mul nsw i32 2, %42
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = load i64, i64* %7
%46 = add nsw i64 %45, %44
store i64 %46, i64* %7
%47 = load i32, i32* %8
%48 = icmp sgt i32 %47, 3
br i1 %48, label %49, label %71
49: ; preds = %30
%50 = load i32, i32* %8
%51 = sub nsw i32 %50, 1
%52 = call i32 @power(i32 16, i32 %51)
%53 = load i32, i32* %8
%54 = sub nsw i32 %53, 1
%55 = call i32 @power(i32 15, i32 %54)
%56 = mul nsw i32 3, %55
%57 = sub nsw i32 %52, %56
%58 = load i32, i32* %8
%59 = sub nsw i32 %58, 1
%60 = call i32 @power(i32 14, i32 %59)
%61 = mul nsw i32 3, %60
%62 = add nsw i32 %57, %61
%63 = load i32, i32* %8
%64 = sub nsw i32 %63, 1
%65 = call i32 @power(i32 13, i32 %64)
%66 = sub nsw i32 %62, %65
%67 = mul nsw i32 13, %66
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = load i64, i64* %7
%70 = add nsw i64 %69, %68
store i64 %70, i64* %7
br label %71
71: ; preds = %49, %30
br label %72
72: ; preds = %71
%73 = load i32, i32* %8
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %8
br label %26
75: ; preds = %26
%76 = load i64, i64* %7
%77 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i64 %76)
store i32 0, i32* %3
br label %78
78: ; preds = %75, %24, %11
%79 = load i32, i32* %3
ret i32 %79
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [15 x i8] c"usage: %s <N>\0A\00"
@.str.1 = [5 x i8] c"%lX\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = icmp eq i32 %0, 2
br i1 %3, label %8, label %4
4: ; preds = %2
%5 = load i32, i32* @stderr
%6 = load i8*, i8** %1
%7 = tail call i32 @fprintf(i32 %5, i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i8* %6)
br label %54
8: ; preds = %2
%9 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%10 = load i8*, i8** %9
%11 = tail call i32 @atoi(i8* %10)
%12 = icmp slt i32 %11, 1
br i1 %12, label %54, label %13
13: ; preds = %8
%14 = icmp ult i32 %11, 3
br i1 %14, label %25, label %15
15: ; preds = %13
%16 = tail call i32 @power(i32 16, i32 2)
%17 = tail call i32 @power(i32 15, i32 2)
%18 = mul i32 %17, -2
%19 = add i32 %18, %16
%20 = tail call i32 @power(i32 14, i32 2)
%21 = add nsw i32 %19, %20
%22 = shl nsw i32 %21, 1
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = icmp eq i32 %11, 3
br i1 %24, label %25, label %28
25: ; preds = %28, %15, %13
%26 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %23, %15 ], [ %51, %28 ]
%27 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i64 %26)
br label %54
28: ; preds = %15, %28
%29 = phi i32 [ %52, %28 ], [ 4, %15 ]
%30 = phi i64 [ %51, %28 ], [ %23, %15 ]
%31 = add nsw i32 %29, -1
%32 = tail call i32 @power(i32 16, i32 %31)
%33 = tail call i32 @power(i32 15, i32 %31)
%34 = tail call i32 @power(i32 14, i32 %31)
%35 = mul i32 %33, -2
%36 = add i32 %35, %32
%37 = add nsw i32 %36, %34
%38 = shl nsw i32 %37, 1
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = add nsw i64 %30, %39
%41 = tail call i32 @power(i32 16, i32 %31)
%42 = tail call i32 @power(i32 15, i32 %31)
%43 = tail call i32 @power(i32 14, i32 %31)
%44 = tail call i32 @power(i32 13, i32 %31)
%45 = sub i32 %43, %42
%46 = mul i32 %45, 3
%47 = sub i32 %41, %44
%48 = add i32 %47, %46
%49 = mul nsw i32 %48, 13
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = add nsw i64 %40, %50
%52 = add nuw i32 %29, 1
%53 = icmp eq i32 %29, %11
br i1 %53, label %25, label %28
54: ; preds = %25, %8, %4
%55 = phi i32 [ 1, %4 ], [ 0, %25 ], [ 1, %8 ]
ret i32 %55
}