#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 */
typedef int /*<<< orphan*/ cache;

/* Variables and functions */
scalar_t__ EOF;
int /*<<< orphan*/ memset(int *, int /*<<< orphan*/, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
scalar_t__ scanf(char *, int *);
int main() {
  int k;
  int answer;
  int count;
  int next;
  int rest;
  int cache[20];
  memset(cache, 0, sizeof(cache));
  while (scanf("%d", &k) != EOF && k != 0) {
    answer = k;
    while (!cache[k]) {
      count = 0;
      rest = 2 * k;
      answer++;
      next = 0;
      while (1) {
        if (count == k) {
          cache[k] = answer;
          break;
        }
        next = (next + answer - 1) % rest;
        if (next < k)
          break;
        count++;
        rest--;
      }
    }
    printf("%d\n", cache[k]);
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x80,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
lea    -0x70(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x50,%edx
call   1040 <memset@plt>
lea    0xea7(%rip),%rdi
lea    -0x8(%rbp),%rsi
call   1050 <scanf@plt>
mov    %rax,%rcx
xor    %eax,%eax
mov    0x2e7a(%rip),%rdx
cmp    (%rdx),%rcx
mov    %al,-0x71(%rbp)
je     1184 <main+0x54>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
setne  %al
mov    %al,-0x71(%rbp)
mov    -0x71(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1194 <main+0x64>
jmp    1247 <main+0x117>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
movslq -0x8(%rbp),%rax
cmpl   $0x0,-0x70(%rbp,%rax,4)
setne  %al
xor    $0xff,%al
test   $0x1,%al
jne    11b5 <main+0x85>
jmp    122e <main+0xfe>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jne    11f1 <main+0xc1>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
movslq -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x70(%rbp,%rax,4)
jmp    1229 <main+0xf9>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltd
idivl  -0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1212 <main+0xe2>
jmp    1229 <main+0xf9>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11d5 <main+0xa5>
jmp    119a <main+0x6a>
movslq -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x70(%rbp,%rax,4),%esi
lea    0xdc6(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    1152 <main+0x22>
xor    %eax,%eax
add    $0x80,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x60,%rsp
lea    0x10(%rsp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x50,%edx
call   1040 <memset@plt>
lea    0xeab(%rip),%rdi
lea    0xc(%rsp),%rsi
call   1050 <scanf@plt>
mov    0x2e82(%rip),%r12
cmp    (%r12),%rax
je     1213 <main+0xe3>
mov    0xc(%rsp),%ecx
test   %ecx,%ecx
je     1213 <main+0xe3>
lea    0xe80(%rip),%r14
lea    0xe76(%rip),%r15
lea    0xc(%rsp),%r13
nop
movslq %ecx,%r8
mov    0x10(%rsp,%r8,4),%esi
test   %esi,%esi
je     11c0 <main+0x90>
mov    %r14,%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    %r15,%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1050 <scanf@plt>
cmp    (%r12),%rax
je     1213 <main+0xe3>
mov    0xc(%rsp),%ecx
test   %ecx,%ecx
jne    1190 <main+0x60>
jmp    1213 <main+0xe3>
nop
lea    (%rcx,%rcx,1),%r10d
mov    %ecx,%r9d
jmp    11d4 <main+0xa4>
nopl   0x0(%rax)
test   %esi,%esi
jne    119c <main+0x6c>
mov    %r9d,%r11d
lea    0x1(%r11),%r9d
xor    %esi,%esi
xor    %ebx,%ebx
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r10,%rbx,1),%edi
add    %r11d,%edx
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %edi
cmp    %ecx,%edx
jl     11d0 <main+0xa0>
add    $0xffffffff,%ebx
mov    %ecx,%eax
add    %ebx,%eax
jne    11f0 <main+0xc0>
mov    %r9d,0x10(%rsp,%r8,4)
mov    %r9d,%esi
jmp    11d0 <main+0xa0>
xor    %eax,%eax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [3 x i8] c"%d\00"
@EOF = global i64 0
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\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 [20 x i32]
store i32 0, i32* %1
%8 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %7, i64 0, i64 0
%9 = call i32 @memset(i32* %8, i32 0, i32 80)
br label %10
10: ; preds = %59, %0
%11 = call i64 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %2)
%12 = load i64, i64* @EOF
%13 = icmp ne i64 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %17
14: ; preds = %10
%15 = load i32, i32* %2
%16 = icmp ne i32 %15, 0
br label %17
17: ; preds = %14, %10
%18 = phi i1 [ false, %10 ], [ %16, %14 ]
br i1 %18, label %19, label %65
19: ; preds = %17
%20 = load i32, i32* %2
store i32 %20, i32* %3
br label %21
21: ; preds = %58, %19
%22 = load i32, i32* %2
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %7, i64 0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp ne i32 %25, 0
%27 = xor i1 %26, true
br i1 %27, label %28, label %59
28: ; preds = %21
store i32 0, i32* %4
%29 = load i32, i32* %2
%30 = mul nsw i32 2, %29
store i32 %30, i32* %6
%31 = load i32, i32* %3
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %3
store i32 0, i32* %5
br label %33
33: ; preds = %28, %53
%34 = load i32, i32* %4
%35 = load i32, i32* %2
%36 = icmp eq i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %42
37: ; preds = %33
%38 = load i32, i32* %3
%39 = load i32, i32* %2
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %7, i64 0, i64 %40
store i32 %38, i32* %41
br label %58
42: ; preds = %33
%43 = load i32, i32* %5
%44 = load i32, i32* %3
%45 = add nsw i32 %43, %44
%46 = sub nsw i32 %45, 1
%47 = load i32, i32* %6
%48 = srem i32 %46, %47
store i32 %48, i32* %5
%49 = load i32, i32* %5
%50 = load i32, i32* %2
%51 = icmp slt i32 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %53
52: ; preds = %42
br label %58
53: ; preds = %42
%54 = load i32, i32* %4
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %4
%56 = load i32, i32* %6
%57 = add nsw i32 %56, -1
store i32 %57, i32* %6
br label %33
58: ; preds = %52, %37
br label %21
59: ; preds = %21
%60 = load i32, i32* %2
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %7, i64 0, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %63)
br label %10
65: ; preds = %17
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [3 x i8] c"%d\00"
@EOF = global i64 0
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca [20 x i32]
%3 = bitcast i32* %1 to i8*
%4 = bitcast [20 x i32]* %2 to i8*
%5 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %2, i64 0, i64 0
%6 = call i32 @memset(i32* %5, i32 0, i32 80)
%7 = call i64 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %1)
%8 = load i64, i64* @EOF
%9 = icmp ne i64 %7, %8
%10 = load i32, i32* %1
%11 = icmp ne i32 %10, 0
%12 = select i1 %9, i1 %11, i1 false
br i1 %12, label %13, label %48
13: ; preds = %0, %39
%14 = phi i32 [ %45, %39 ], [ %10, %0 ]
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %2, i64 0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp eq i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %39
19: ; preds = %13
%20 = shl nsw i32 %14, 1
br label %21
21: ; preds = %19, %36
%22 = phi i32 [ %14, %19 ], [ %23, %36 ]
%23 = add nsw i32 %22, 1
br label %25
24: ; preds = %32
store i32 %23, i32* %16
br label %36
25: ; preds = %21, %32
%26 = phi i32 [ %20, %21 ], [ %34, %32 ]
%27 = phi i32 [ 0, %21 ], [ %30, %32 ]
%28 = phi i32 [ 0, %21 ], [ %33, %32 ]
%29 = add i32 %27, %22
%30 = srem i32 %29, %26
%31 = icmp slt i32 %30, %14
br i1 %31, label %36, label %32
32: ; preds = %25
%33 = add nuw nsw i32 %28, 1
%34 = add nsw i32 %26, -1
%35 = icmp eq i32 %33, %14
br i1 %35, label %24, label %25
36: ; preds = %25, %24
%37 = phi i32 [ %23, %24 ], [ 0, %25 ]
%38 = icmp eq i32 %37, 0
br i1 %38, label %21, label %39
39: ; preds = %36, %13
%40 = phi i32 [ %17, %13 ], [ %37, %36 ]
%41 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %40)
%42 = call i64 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %1)
%43 = load i64, i64* @EOF
%44 = icmp ne i64 %42, %43
%45 = load i32, i32* %1
%46 = icmp ne i32 %45, 0
%47 = select i1 %44, i1 %46, i1 false
br i1 %47, label %13, label %48
48: ; preds = %39, %0
ret i32 0
}