#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;
  scanf("%d", &n);
  for (int i = n; i >= 1; i--) {
    for (int j = n; j > i; j--)
      printf("%d ", j);
    for (int j = 1; j <= 2 * i - 1; j++)
      printf("%d ", i);
    for (int j = i + 1; j <= n; j++)
      printf("%d ", j);
    printf("\n");
  }
  for (int i = 1; i < n; i++) {
    for (int j = n; j > i; j--)
      printf("%d ", j);
    for (int j = 1; j <= 2 * i - 1; j++)
      printf("%d ", i + 1);
    for (int j = i + 1; j <= n; j++)
      printf("%d ", j);
    printf("\n");
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
lea    0xeca(%rip),%rdi
lea    -0x8(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jl     120a <main+0xea>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jle    1180 <main+0x60>
mov    -0x10(%rbp),%esi
lea    0xe98(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1155 <main+0x35>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     11ba <main+0x9a>
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    0xe5e(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1187 <main+0x67>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     11ee <main+0xce>
mov    -0x18(%rbp),%esi
lea    0xe2a(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11c3 <main+0xa3>
lea    0xe12(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1145 <main+0x25>
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    12db <main+0x1bb>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jle    124e <main+0x12e>
mov    -0x20(%rbp),%esi
lea    0xdca(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1223 <main+0x103>
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     128b <main+0x16b>
mov    -0x1c(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
lea    0xd8d(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1255 <main+0x135>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     12bf <main+0x19f>
mov    -0x28(%rbp),%esi
lea    0xd59(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1294 <main+0x174>
lea    0xd41(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1211 <main+0xf1>
xor    %eax,%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),%ebx
test   %ebx,%ebx
jle    129f <main+0x16f>
lea    (%rbx,%rbx,1),%r15d
lea    0xe9f(%rip),%r14
mov    %ebx,%r12d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    $0x3,%r15d
mov    $0x2,%ebp
cmovge %r15d,%ebp
add    $0xffffffff,%ebp
cmp    %r12d,%ebx
jle    11b0 <main+0x80>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    %r12d,%ebx
jg     1190 <main+0x60>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %r14,%rdi
mov    %r12d,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0xffffffff,%ebp
jne    11b0 <main+0x80>
mov    %r12d,%ebx
cmp    0xc(%rsp),%r12d
jge    11e5 <main+0xb5>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%ebx
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
cmp    0xc(%rsp),%ebx
jl     11d0 <main+0xa0>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
cmp    $0x2,%r12d
jl     1206 <main+0xd6>
add    $0xfffffffe,%r15d
add    $0xffffffff,%r12d
mov    0xc(%rsp),%ebx
jmp    1170 <main+0x40>
mov    0xc(%rsp),%ebx
cmp    $0x2,%ebx
jl     129f <main+0x16f>
mov    $0x1,%r12d
lea    0xde3(%rip),%r14
mov    $0x1,%ebp
jmp    123f <main+0x10f>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    %ebp,%ebx
jg     1230 <main+0x100>
lea    0x1(%rbp),%r15d
mov    %r12d,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r14,%rdi
mov    %r15d,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0xffffffff,%ebx
jne    1250 <main+0x120>
jmp    127f <main+0x14f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%ebp
mov    %r14,%rdi
mov    %ebp,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
cmp    0xc(%rsp),%ebp
jl     1270 <main+0x140>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    0xc(%rsp),%ebx
add    $0x2,%r12d
mov    %r15d,%ebp
cmp    %ebx,%r15d
jl     123f <main+0x10f>
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 \00"
@.str.2 = [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
%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
store i32 %12, i32* %3
br label %13
13: ; preds = %56, %0
%14 = load i32, i32* %3
%15 = icmp sge i32 %14, 1
br i1 %15, label %16, label %59
16: ; preds = %13
%17 = load i32, i32* %2
store i32 %17, i32* %4
br label %18
18: ; preds = %25, %16
%19 = load i32, i32* %4
%20 = load i32, i32* %3
%21 = icmp sgt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %28
22: ; preds = %18
%23 = load i32, i32* %4
%24 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %23)
br label %25
25: ; preds = %22
%26 = load i32, i32* %4
%27 = add nsw i32 %26, -1
store i32 %27, i32* %4
br label %18
28: ; preds = %18
store i32 1, i32* %5
br label %29
29: ; preds = %38, %28
%30 = load i32, i32* %5
%31 = load i32, i32* %3
%32 = mul nsw i32 2, %31
%33 = sub nsw i32 %32, 1
%34 = icmp sle i32 %30, %33
br i1 %34, label %35, label %41
35: ; preds = %29
%36 = load i32, i32* %3
%37 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %36)
br label %38
38: ; preds = %35
%39 = load i32, i32* %5
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %5
br label %29
41: ; preds = %29
%42 = load i32, i32* %3
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %6
br label %44
44: ; preds = %51, %41
%45 = load i32, i32* %6
%46 = load i32, i32* %2
%47 = icmp sle i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %54
48: ; preds = %44
%49 = load i32, i32* %6
%50 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %49)
br label %51
51: ; preds = %48
%52 = load i32, i32* %6
%53 = add nsw i32 %52, 1
store i32 %53, i32* %6
br label %44
54: ; preds = %44
%55 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %56
56: ; preds = %54
%57 = load i32, i32* %3
%58 = add nsw i32 %57, -1
store i32 %58, i32* %3
br label %13
59: ; preds = %13
store i32 1, i32* %7
br label %60
60: ; preds = %105, %59
%61 = load i32, i32* %7
%62 = load i32, i32* %2
%63 = icmp slt i32 %61, %62
br i1 %63, label %64, label %108
64: ; preds = %60
%65 = load i32, i32* %2
store i32 %65, i32* %8
br label %66
66: ; preds = %73, %64
%67 = load i32, i32* %8
%68 = load i32, i32* %7
%69 = icmp sgt i32 %67, %68
br i1 %69, label %70, label %76
70: ; preds = %66
%71 = load i32, i32* %8
%72 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %71)
br label %73
73: ; preds = %70
%74 = load i32, i32* %8
%75 = add nsw i32 %74, -1
store i32 %75, i32* %8
br label %66
76: ; preds = %66
store i32 1, i32* %9
br label %77
77: ; preds = %87, %76
%78 = load i32, i32* %9
%79 = load i32, i32* %7
%80 = mul nsw i32 2, %79
%81 = sub nsw i32 %80, 1
%82 = icmp sle i32 %78, %81
br i1 %82, label %83, label %90
83: ; preds = %77
%84 = load i32, i32* %7
%85 = add nsw i32 %84, 1
%86 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %85)
br label %87
87: ; preds = %83
%88 = load i32, i32* %9
%89 = add nsw i32 %88, 1
store i32 %89, i32* %9
br label %77
90: ; preds = %77
%91 = load i32, i32* %7
%92 = add nsw i32 %91, 1
store i32 %92, i32* %10
br label %93
93: ; preds = %100, %90
%94 = load i32, i32* %10
%95 = load i32, i32* %2
%96 = icmp sle i32 %94, %95
br i1 %96, label %97, label %103
97: ; preds = %93
%98 = load i32, i32* %10
%99 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %98)
br label %100
100: ; preds = %97
%101 = load i32, i32* %10
%102 = add nsw i32 %101, 1
store i32 %102, i32* %10
br label %93
103: ; preds = %93
%104 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %105
105: ; preds = %103
%106 = load i32, i32* %7
%107 = add nsw i32 %106, 1
store i32 %107, i32* %7
br label %60
108: ; preds = %60
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d \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, 0
br i1 %5, label %6, label %49
6: ; preds = %0
%7 = shl nuw i32 %4, 1
br label %11
8: ; preds = %31
%9 = load i32, i32* %1
%10 = icmp sgt i32 %9, 1
br i1 %10, label %44, label %49
11: ; preds = %34, %6
%12 = phi i32 [ %4, %6 ], [ %37, %34 ]
%13 = phi i32 [ %7, %6 ], [ %35, %34 ]
%14 = phi i32 [ %4, %6 ], [ %36, %34 ]
%15 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %13, i32 2)
%16 = icmp sgt i32 %12, %14
br i1 %16, label %18, label %17
17: ; preds = %18, %11
br label %26
18: ; preds = %11, %18
%19 = phi i32 [ %21, %18 ], [ %12, %11 ]
%20 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %19)
%21 = add nsw i32 %19, -1
%22 = icmp sgt i32 %21, %14
br i1 %22, label %18, label %17
23: ; preds = %26
%24 = load i32, i32* %1
%25 = icmp slt i32 %14, %24
br i1 %25, label %38, label %31
26: ; preds = %17, %26
%27 = phi i32 [ %29, %26 ], [ 1, %17 ]
%28 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %14)
%29 = add nuw nsw i32 %27, 1
%30 = icmp eq i32 %29, %15
br i1 %30, label %23, label %26
31: ; preds = %38, %23
%32 = call i32 @putchar(i32 10)
%33 = icmp sgt i32 %14, 1
br i1 %33, label %34, label %8
34: ; preds = %31
%35 = add i32 %13, -2
%36 = add nsw i32 %14, -1
%37 = load i32, i32* %1
br label %11
38: ; preds = %23, %38
%39 = phi i32 [ %40, %38 ], [ %14, %23 ]
%40 = add nsw i32 %39, 1
%41 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %40)
%42 = load i32, i32* %1
%43 = icmp slt i32 %40, %42
br i1 %43, label %38, label %31
44: ; preds = %8, %65
%45 = phi i32 [ %69, %65 ], [ 2, %8 ]
%46 = phi i32 [ %67, %65 ], [ %9, %8 ]
%47 = phi i32 [ %51, %65 ], [ 1, %8 ]
%48 = icmp sgt i32 %46, %47
br i1 %48, label %52, label %50
49: ; preds = %65, %0, %8
ret i32 0
50: ; preds = %52, %44
%51 = add nuw nsw i32 %47, 1
br label %60
52: ; preds = %44, %52
%53 = phi i32 [ %55, %52 ], [ %46, %44 ]
%54 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %53)
%55 = add nsw i32 %53, -1
%56 = icmp sgt i32 %55, %47
br i1 %56, label %52, label %50
57: ; preds = %60
%58 = load i32, i32* %1
%59 = icmp slt i32 %47, %58
br i1 %59, label %70, label %65
60: ; preds = %50, %60
%61 = phi i32 [ 1, %50 ], [ %63, %60 ]
%62 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %51)
%63 = add nuw i32 %61, 1
%64 = icmp eq i32 %63, %45
br i1 %64, label %57, label %60
65: ; preds = %70, %57
%66 = call i32 @putchar(i32 10)
%67 = load i32, i32* %1
%68 = icmp slt i32 %51, %67
%69 = add nuw i32 %45, 2
br i1 %68, label %44, label %49
70: ; preds = %57, %70
%71 = phi i32 [ %73, %70 ], [ %51, %57 ]
%72 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %71)
%73 = add nuw nsw i32 %71, 1
%74 = load i32, i32* %1
%75 = icmp slt i32 %71, %74
br i1 %75, label %70, label %65
}