#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*/ EXIT_SUCCESS;
int /*<<< orphan*/ exit(int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
int /*<<< orphan*/ scanf(char *, int *);
int main(int argc, char *argv[]) {
  int i;
  printf("Please input a number (<=25): ");
  scanf("%d", &i);
  int j, direction = 1, x = 0, y = -1;
  int matrix[25][25];
  for (j = 1; j != i * i + 1; ++j) {
    switch (direction) {
    case 1:
      ++y;
      break;
    case 2:
      ++x;
      break;
    case 3:
      --y;
      break;
    case 4:
      --x;
      break;
    }
    matrix[x][y] = j;
    if (x == 0 && y == 0)
      continue;
    if (x + y == i - 1 && x < y)
      direction = 2;
    else if (x == y && direction == 2)
      direction = 3;
    else if (x + y == i - 1 && x > y)
      direction = 4;
    else if (x - y == 1 && direction == 4)
      direction = 1;
  }
  printf("\n");
  for (x = 0; x != i; ++x) {
    for (y = 0; y != i; ++y)
      printf("%d\t", matrix[x][y]);
    printf("\n");
  }
  exit(EXIT_SUCCESS);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0xa00,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
lea    0xec0(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
lea    0xed1(%rip),%rdi
lea    -0x14(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x24(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     12eb <main+0x1bb>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    %rcx,-0x9f8(%rbp)
sub    $0x3,%eax
ja     11fa <main+0xca>
mov    -0x9f8(%rbp),%rax
lea    0xe42(%rip),%rcx
movslq (%rcx,%rax,4),%rax
add    %rcx,%rax
jmp    *%rax
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11fa <main+0xca>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11fa <main+0xca>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11fa <main+0xca>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edx
movslq -0x20(%rbp),%rcx
lea    -0x9f0(%rbp),%rax
imul   $0x64,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jne    122f <main+0xff>
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jne    122f <main+0xff>
jmp    12dd <main+0x1ad>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    125b <main+0x12b>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    125b <main+0x12b>
movl   $0x2,-0x1c(%rbp)
jmp    12d8 <main+0x1a8>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jne    127d <main+0x14d>
cmpl   $0x2,-0x1c(%rbp)
jne    127d <main+0x14d>
movl   $0x3,-0x1c(%rbp)
jmp    12d3 <main+0x1a3>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    12a9 <main+0x179>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jle    12a9 <main+0x179>
movl   $0x4,-0x1c(%rbp)
jmp    12ce <main+0x19e>
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
cmp    $0x1,%eax
jne    12c9 <main+0x199>
cmpl   $0x4,-0x1c(%rbp)
jne    12c9 <main+0x199>
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
jmp    12ce <main+0x19e>
jmp    12d3 <main+0x1a3>
jmp    12d8 <main+0x1a8>
jmp    12dd <main+0x1ad>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1183 <main+0x53>
lea    0xd40(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
je     1370 <main+0x240>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
je     1354 <main+0x224>
movslq -0x20(%rbp),%rcx
lea    -0x9f0(%rbp),%rax
imul   $0x64,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    0xcf5(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1313 <main+0x1e3>
lea    0xcd7(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1300 <main+0x1d0>
mov    0x2c69(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
call   1050 <exit@plt>

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x9e0,%rsp
lea    0xeba(%rip),%rdi
xor    %ebx,%ebx
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
lea    0xec9(%rip),%rdi
lea    0xc(%rsp),%rsi
call   1050 <scanf@plt>
mov    0xc(%rsp),%r9d
mov    %r9d,%r11d
imul   %r11d,%r11d
test   %r11d,%r11d
jne    11a4 <main+0x64>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
cmpl   $0x0,0xc(%rsp)
jne    129e <main+0x15e>
mov    0x2e43(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
call   1060 <exit@plt>
add    $0xffffffff,%r9d
neg    %r11d
mov    $0x1,%r8d
mov    $0xffffffff,%esi
lea    0xe43(%rip),%r10
mov    $0x1,%eax
mov    $0x1,%edx
jmp    11f3 <main+0xb3>
xor    $0x1,%ebp
mov    %eax,%ecx
xor    $0x4,%ecx
or     %ebp,%ecx
cmove  %r8d,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%ecx
lea    (%r11,%rdx,1),%edi
add    $0x1,%edi
add    $0x1,%edx
mov    %ecx,%eax
cmp    $0x1,%edi
je     1181 <main+0x41>
lea    -0x1(%rax),%ecx
cmp    $0x3,%ecx
ja     1240 <main+0x100>
movslq (%r10,%rcx,4),%rcx
add    %r10,%rcx
jmp    *%rcx
add    $0x1,%esi
jmp    1240 <main+0x100>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%ebx
jmp    1240 <main+0x100>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0xffffffff,%esi
jmp    1240 <main+0x100>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0xffffffff,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movslq %ebx,%rcx
movslq %esi,%rdi
imul   $0x64,%rcx,%rcx
add    %rsp,%rcx
add    $0x10,%rcx
mov    %edx,(%rcx,%rdi,4)
mov    %ebx,%ecx
or     %esi,%ecx
je     11e0 <main+0xa0>
lea    (%rsi,%rbx,1),%edi
cmp    %esi,%ebx
jge    126f <main+0x12f>
mov    $0x2,%ecx
cmp    %r9d,%edi
je     11e2 <main+0xa2>
cmp    %esi,%ebx
jne    1281 <main+0x141>
mov    $0x3,%ecx
cmp    $0x2,%eax
je     11e2 <main+0xa2>
mov    %ebx,%ebp
sub    %esi,%ebp
jle    11c9 <main+0x89>
mov    $0x4,%ecx
cmp    %r9d,%edi
je     11e2 <main+0xa2>
jmp    11c9 <main+0x89>
mov    $0x1,%eax
lea    0x10(%rsp),%r12
lea    0xd83(%rip),%r14
xor    %r15d,%r15d
jmp    12df <main+0x19f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%r15
mov    0xc(%rsp),%eax
add    $0x64,%r12
cmp    %rax,%r15
je     1196 <main+0x56>
test   %eax,%eax
je     12c0 <main+0x180>
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    (%r12,%rbx,4),%esi
mov    %r14,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0x1,%rbx
mov    0xc(%rsp),%eax
cmp    %rax,%rbx
jne    12f0 <main+0x1b0>
jmp    12c0 <main+0x180>

LLVM IR (-O0):
@.str = [31 x i8] c"Please input a number (<=25): \00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [2 x i8] c"\0A\00"
@.str.3 = [4 x i8] c"%d\09\00"
@EXIT_SUCCESS = global i32 0
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca [25 x [25 x i32]]
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%12 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([31 x i8], [31 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%13 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %6)
store i32 1, i32* %8
store i32 0, i32* %9
store i32 -1, i32* %10
store i32 1, i32* %7
br label %14
14: ; preds = %94, %2
%15 = load i32, i32* %7
%16 = load i32, i32* %6
%17 = load i32, i32* %6
%18 = mul nsw i32 %16, %17
%19 = add nsw i32 %18, 1
%20 = icmp ne i32 %15, %19
br i1 %20, label %21, label %97
21: ; preds = %14
%22 = load i32, i32* %8
switch i32 %22, label %35 [
i32 1, label %23
i32 2, label %26
i32 3, label %29
i32 4, label %32
]
23: ; preds = %21
%24 = load i32, i32* %10
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %10
br label %35
26: ; preds = %21
%27 = load i32, i32* %9
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %9
br label %35
29: ; preds = %21
%30 = load i32, i32* %10
%31 = add nsw i32 %30, -1
store i32 %31, i32* %10
br label %35
32: ; preds = %21
%33 = load i32, i32* %9
%34 = add nsw i32 %33, -1
store i32 %34, i32* %9
br label %35
35: ; preds = %21, %32, %29, %26, %23
%36 = load i32, i32* %7
%37 = load i32, i32* %9
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds [25 x [25 x i32]], [25 x [25 x i32]]* %11, i64 0, i64 %38
%40 = load i32, i32* %10
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds [25 x i32], [25 x i32]* %39, i64 0, i64 %41
store i32 %36, i32* %42
%43 = load i32, i32* %9
%44 = icmp eq i32 %43, 0
br i1 %44, label %45, label %49
45: ; preds = %35
%46 = load i32, i32* %10
%47 = icmp eq i32 %46, 0
br i1 %47, label %48, label %49
48: ; preds = %45
br label %94
49: ; preds = %45, %35
%50 = load i32, i32* %9
%51 = load i32, i32* %10
%52 = add nsw i32 %50, %51
%53 = load i32, i32* %6
%54 = sub nsw i32 %53, 1
%55 = icmp eq i32 %52, %54
br i1 %55, label %56, label %61
56: ; preds = %49
%57 = load i32, i32* %9
%58 = load i32, i32* %10
%59 = icmp slt i32 %57, %58
br i1 %59, label %60, label %61
60: ; preds = %56
store i32 2, i32* %8
br label %93
61: ; preds = %56, %49
%62 = load i32, i32* %9
%63 = load i32, i32* %10
%64 = icmp eq i32 %62, %63
br i1 %64, label %65, label %69
65: ; preds = %61
%66 = load i32, i32* %8
%67 = icmp eq i32 %66, 2
br i1 %67, label %68, label %69
68: ; preds = %65
store i32 3, i32* %8
br label %92
69: ; preds = %65, %61
%70 = load i32, i32* %9
%71 = load i32, i32* %10
%72 = add nsw i32 %70, %71
%73 = load i32, i32* %6
%74 = sub nsw i32 %73, 1
%75 = icmp eq i32 %72, %74
br i1 %75, label %76, label %81
76: ; preds = %69
%77 = load i32, i32* %9
%78 = load i32, i32* %10
%79 = icmp sgt i32 %77, %78
br i1 %79, label %80, label %81
80: ; preds = %76
store i32 4, i32* %8
br label %91
81: ; preds = %76, %69
%82 = load i32, i32* %9
%83 = load i32, i32* %10
%84 = sub nsw i32 %82, %83
%85 = icmp eq i32 %84, 1
br i1 %85, label %86, label %90
86: ; preds = %81
%87 = load i32, i32* %8
%88 = icmp eq i32 %87, 4
br i1 %88, label %89, label %90
89: ; preds = %86
store i32 1, i32* %8
br label %90
90: ; preds = %89, %86, %81
br label %91
91: ; preds = %90, %80
br label %92
92: ; preds = %91, %68
br label %93
93: ; preds = %92, %60
br label %94
94: ; preds = %93, %48
%95 = load i32, i32* %7
%96 = add nsw i32 %95, 1
store i32 %96, i32* %7
br label %14
97: ; preds = %14
%98 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
store i32 0, i32* %9
br label %99
99: ; preds = %122, %97
%100 = load i32, i32* %9
%101 = load i32, i32* %6
%102 = icmp ne i32 %100, %101
br i1 %102, label %103, label %125
103: ; preds = %99
store i32 0, i32* %10
br label %104
104: ; preds = %117, %103
%105 = load i32, i32* %10
%106 = load i32, i32* %6
%107 = icmp ne i32 %105, %106
br i1 %107, label %108, label %120
108: ; preds = %104
%109 = load i32, i32* %9
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds [25 x [25 x i32]], [25 x [25 x i32]]* %11, i64 0, i64 %110
%112 = load i32, i32* %10
%113 = sext i32 %112 to i64
%114 = getelementptr inbounds [25 x i32], [25 x i32]* %111, i64 0, i64 %113
%115 = load i32, i32* %114
%116 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i32 %115)
br label %117
117: ; preds = %108
%118 = load i32, i32* %10
%119 = add nsw i32 %118, 1
store i32 %119, i32* %10
br label %104
120: ; preds = %104
%121 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %122
122: ; preds = %120
%123 = load i32, i32* %9
%124 = add nsw i32 %123, 1
store i32 %124, i32* %9
br label %99
125: ; preds = %99
%126 = load i32, i32* @EXIT_SUCCESS
%127 = call i32 @exit(i32 %126)
unreachable
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [31 x i8] c"Please input a number (<=25): \00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.3 = [4 x i8] c"%d\09\00"
@EXIT_SUCCESS = global i32 0
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture readnone %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca [25 x [25 x i32]]
%5 = bitcast i32* %3 to i8*
%6 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([31 x i8], [31 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%7 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %3)
%8 = bitcast [25 x [25 x i32]]* %4 to i8*
%9 = load i32, i32* %3
%10 = mul nsw i32 %9, %9
%11 = icmp eq i32 %10, 0
br i1 %11, label %58, label %12
12: ; preds = %2
%13 = add nsw i32 %9, -1
br label %14
14: ; preds = %12, %54
%15 = phi i32 [ -1, %12 ], [ %29, %54 ]
%16 = phi i32 [ 0, %12 ], [ %28, %54 ]
%17 = phi i32 [ 1, %12 ], [ %55, %54 ]
%18 = phi i32 [ 1, %12 ], [ %56, %54 ]
switch i32 %17, label %27 [
i32 1, label %19
i32 2, label %21
i32 3, label %23
i32 4, label %25
]
19: ; preds = %14
%20 = add nsw i32 %15, 1
br label %27
21: ; preds = %14
%22 = add nsw i32 %16, 1
br label %27
23: ; preds = %14
%24 = add nsw i32 %15, -1
br label %27
25: ; preds = %14
%26 = add nsw i32 %16, -1
br label %27
27: ; preds = %14, %25, %23, %21, %19
%28 = phi i32 [ %16, %14 ], [ %26, %25 ], [ %16, %23 ], [ %22, %21 ], [ %16, %19 ]
%29 = phi i32 [ %15, %14 ], [ %15, %25 ], [ %24, %23 ], [ %15, %21 ], [ %20, %19 ]
%30 = sext i32 %28 to i64
%31 = sext i32 %29 to i64
%32 = getelementptr inbounds [25 x [25 x i32]], [25 x [25 x i32]]* %4, i64 0, i64 %30, i64 %31
store i32 %18, i32* %32
%33 = icmp eq i32 %28, 0
%34 = icmp eq i32 %29, 0
%35 = select i1 %33, i1 %34, i1 false
br i1 %35, label %54, label %36
36: ; preds = %27
%37 = add nsw i32 %29, %28
%38 = icmp eq i32 %37, %13
%39 = icmp slt i32 %28, %29
%40 = and i1 %39, %38
br i1 %40, label %54, label %41
41: ; preds = %36
%42 = icmp eq i32 %28, %29
%43 = icmp eq i32 %17, 2
%44 = select i1 %42, i1 %43, i1 false
br i1 %44, label %54, label %45
45: ; preds = %41
%46 = icmp sgt i32 %28, %29
%47 = and i1 %46, %38
br i1 %47, label %54, label %48
48: ; preds = %45
%49 = sub nsw i32 %28, %29
%50 = icmp eq i32 %49, 1
%51 = icmp eq i32 %17, 4
%52 = select i1 %50, i1 %51, i1 false
%53 = select i1 %52, i32 1, i32 %17
br label %54
54: ; preds = %45, %41, %36, %48, %27
%55 = phi i32 [ %17, %27 ], [ %53, %48 ], [ 2, %36 ], [ 3, %41 ], [ 4, %45 ]
%56 = add nuw nsw i32 %18, 1
%57 = icmp eq i32 %18, %10
br i1 %57, label %58, label %14
58: ; preds = %54, %2
%59 = call i32 @putchar(i32 10)
%60 = load i32, i32* %3
%61 = icmp eq i32 %60, 0
br i1 %61, label %81, label %62
62: ; preds = %58, %75
%63 = phi i32 [ %78, %75 ], [ 1, %58 ]
%64 = phi i64 [ %77, %75 ], [ 0, %58 ]
%65 = icmp eq i32 %63, 0
br i1 %65, label %75, label %66
66: ; preds = %62, %66
%67 = phi i64 [ %71, %66 ], [ 0, %62 ]
%68 = getelementptr inbounds [25 x [25 x i32]], [25 x [25 x i32]]* %4, i64 0, i64 %64, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
%70 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i32 %69)
%71 = add nuw i64 %67, 1
%72 = load i32, i32* %3
%73 = zext i32 %72 to i64
%74 = icmp eq i64 %71, %73
br i1 %74, label %75, label %66
75: ; preds = %66, %62
%76 = call i32 @putchar(i32 10)
%77 = add nuw i64 %64, 1
%78 = load i32, i32* %3
%79 = zext i32 %78 to i64
%80 = icmp eq i64 %77, %79
br i1 %80, label %81, label %62
81: ; preds = %75, %58
%82 = load i32, i32* @EXIT_SUCCESS
%83 = call i32 @exit(i32 %82)
unreachable
}