#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 lastRow, count, rows, countSymbols, hashes, spaces, countHash, i, ds,
      sumDS;
  scanf("%d", &rows);
  lastRow = 2 * rows - 1;
  spaces = lastRow / 2;
  hashes = 1;
  if (rows <= 2) {
    sumDS = 0;
  } else {
    ds = 1;
    sumDS = 1;
    for (count = 1; count < rows - 2; count++) {
      ds = ds + 2;
      sumDS = sumDS + ds;
    }
  }
  printf("%d\n", sumDS);
  for (count = 1; count <= rows; count++) {
    for (countSymbols = 1; countSymbols <= spaces; countSymbols++) {
      printf(" ");
    }
    if (count == 1) {
      printf("*\n");
      spaces = spaces - 1;
      continue;
    }
    if (count != rows) {
      printf("*");
      for (countHash = 1; countHash <= hashes; countHash++) {
        printf("#");
      }
      printf("*\n");
      spaces = spaces - 1;
    }
    if (count == rows) {
      for (i = 0; i < lastRow; i++) {
        printf("*");
      }
    }
    hashes = hashes + 2;
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
lea    0xeca(%rip),%rdi
lea    -0x10(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x10(%rbp)
jg     1176 <main+0x56>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jmp    11c1 <main+0xa1>
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
movl   $0x1,-0x2c(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11bc <main+0x9c>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    118b <main+0x6b>
jmp    11c1 <main+0xa1>
mov    -0x2c(%rbp),%esi
lea    0xe38(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     12f1 <main+0x1d1>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     1214 <main+0xf4>
lea    0xe08(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11ec <main+0xcc>
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jne    123a <main+0x11a>
lea    0xde4(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    12e3 <main+0x1c3>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
je     129a <main+0x17a>
lea    0xdbf(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     1283 <main+0x163>
lea    0xda0(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    125b <main+0x13b>
lea    0xd7f(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jne    12da <main+0x1ba>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    12d5 <main+0x1b5>
lea    0xd4c(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    12ad <main+0x18d>
jmp    12da <main+0x1ba>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11d9 <main+0xb9>
xor    %eax,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
lea    0xeae(%rip),%rdi
mov    %rsp,%rsi
call   1060 <scanf@plt>
mov    (%rsp),%r12d
xor    %esi,%esi
cmp    $0x3,%r12d
jl     1187 <main+0x47>
mov    $0x1,%esi
je     1187 <main+0x47>
lea    (%r12,%r12,4),%eax
lea    -0x4(%r12),%ecx
lea    -0x5(%r12),%edx
imul   %ecx,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
lea    (%rdx,%rax,1),%esi
add    $0xfffffff0,%esi
lea    0xe75(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1050 <printf@plt>
cmpl   $0x0,(%rsp)
jle    12a8 <main+0x168>
lea    (%r12,%r12,1),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,%eax
shr    $0x1f,%eax
lea    (%rax,%r12,2),%r15d
add    $0xffffffff,%r15d
sar    %r15d
cmp    $0x2,%ecx
mov    $0x1,%r13d
cmovl  %r13d,%ecx
mov    %ecx,0x4(%rsp)
lea    0xe39(%rip),%r14
mov    $0x1,%ebx
jmp    11fa <main+0xba>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r14,%rdi
call   1040 <puts@plt>
add    $0xffffffff,%r15d
lea    0x1(%rbx),%eax
cmp    (%rsp),%ebx
mov    %eax,%ebx
jge    12a8 <main+0x168>
test   %r15d,%r15d
jle    121f <main+0xdf>
mov    %r15d,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffff,%ebp
jne    1210 <main+0xd0>
cmp    $0x1,%ebx
je     11e0 <main+0xa0>
cmp    (%rsp),%ebx
jne    1240 <main+0x100>
mov    %ebx,%eax
cmp    %eax,%ebx
je     1282 <main+0x142>
jmp    129f <main+0x15f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x2a,%edi
call   1030 <putchar@plt>
test   %r13d,%r13d
jle    126f <main+0x12f>
mov    %r13d,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x23,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffff,%ebp
jne    1260 <main+0x120>
mov    %r14,%rdi
call   1040 <puts@plt>
add    $0xffffffff,%r15d
mov    (%rsp),%eax
cmp    %eax,%ebx
jne    129f <main+0x15f>
test   %r12d,%r12d
jle    129f <main+0x15f>
mov    0x4(%rsp),%ebp
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x2a,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffff,%ebp
jne    1290 <main+0x150>
add    $0x2,%r13d
jmp    11ec <main+0xac>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
%12 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %4)
%13 = load i32, i32* %4
%14 = mul nsw i32 2, %13
%15 = sub nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %2
%16 = load i32, i32* %2
%17 = sdiv i32 %16, 2
store i32 %17, i32* %7
store i32 1, i32* %6
%18 = load i32, i32* %4
%19 = icmp sle i32 %18, 2
br i1 %19, label %20, label %21
20: ; preds = %0
store i32 0, i32* %11
br label %37
21: ; preds = %0
store i32 1, i32* %10
store i32 1, i32* %11
store i32 1, i32* %3
br label %22
22: ; preds = %33, %21
%23 = load i32, i32* %3
%24 = load i32, i32* %4
%25 = sub nsw i32 %24, 2
%26 = icmp slt i32 %23, %25
br i1 %26, label %27, label %36
27: ; preds = %22
%28 = load i32, i32* %10
%29 = add nsw i32 %28, 2
store i32 %29, i32* %10
%30 = load i32, i32* %11
%31 = load i32, i32* %10
%32 = add nsw i32 %30, %31
store i32 %32, i32* %11
br label %33
33: ; preds = %27
%34 = load i32, i32* %3
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %3
br label %22
36: ; preds = %22
br label %37
37: ; preds = %36, %20
%38 = load i32, i32* %11
%39 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %38)
store i32 1, i32* %3
br label %40
40: ; preds = %98, %37
%41 = load i32, i32* %3
%42 = load i32, i32* %4
%43 = icmp sle i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %101
44: ; preds = %40
store i32 1, i32* %5
br label %45
45: ; preds = %51, %44
%46 = load i32, i32* %5
%47 = load i32, i32* %7
%48 = icmp sle i32 %46, %47
br i1 %48, label %49, label %54
49: ; preds = %45
%50 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %51
51: ; preds = %49
%52 = load i32, i32* %5
%53 = add nsw i32 %52, 1
store i32 %53, i32* %5
br label %45
54: ; preds = %45
%55 = load i32, i32* %3
%56 = icmp eq i32 %55, 1
br i1 %56, label %57, label %61
57: ; preds = %54
%58 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
%59 = load i32, i32* %7
%60 = sub nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %7
br label %98
61: ; preds = %54
%62 = load i32, i32* %3
%63 = load i32, i32* %4
%64 = icmp ne i32 %62, %63
br i1 %64, label %65, label %80
65: ; preds = %61
%66 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
store i32 1, i32* %8
br label %67
67: ; preds = %73, %65
%68 = load i32, i32* %8
%69 = load i32, i32* %6
%70 = icmp sle i32 %68, %69
br i1 %70, label %71, label %76
71: ; preds = %67
%72 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.5, i64 0, i64 0))
br label %73
73: ; preds = %71
%74 = load i32, i32* %8
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %8
br label %67
76: ; preds = %67
%77 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
%78 = load i32, i32* %7
%79 = sub nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %7
br label %80
80: ; preds = %76, %61
%81 = load i32, i32* %3
%82 = load i32, i32* %4
%83 = icmp eq i32 %81, %82
br i1 %83, label %84, label %95
84: ; preds = %80
store i32 0, i32* %9
br label %85
85: ; preds = %91, %84
%86 = load i32, i32* %9
%87 = load i32, i32* %2
%88 = icmp slt i32 %86, %87
br i1 %88, label %89, label %94
89: ; preds = %85
%90 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
br label %91
91: ; preds = %89
%92 = load i32, i32* %9
%93 = add nsw i32 %92, 1
store i32 %93, i32* %9
br label %85
94: ; preds = %85
br label %95
95: ; preds = %94, %80
%96 = load i32, i32* %6
%97 = add nsw i32 %96, 2
store i32 %97, i32* %6
br label %98
98: ; preds = %95, %57
%99 = load i32, i32* %3
%100 = add nsw i32 %99, 1
store i32 %100, i32* %3
br label %40
101: ; preds = %40
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 = shl nsw i32 %4, 1
%6 = add i32 %5, -1
%7 = sdiv i32 %6, 2
%8 = icmp slt i32 %4, 3
br i1 %8, label %19, label %9
9: ; preds = %0
%10 = icmp eq i32 %4, 3
br i1 %10, label %19, label %11
11: ; preds = %9
%12 = mul i32 %4, 5
%13 = add nsw i32 %4, -4
%14 = add nsw i32 %4, -5
%15 = mul i32 %13, %14
%16 = and i32 %15, -2
%17 = add i32 %12, %16
%18 = add i32 %17, -16
br label %19
19: ; preds = %11, %9, %0
%20 = phi i32 [ 0, %0 ], [ 1, %9 ], [ %18, %11 ]
%21 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %20)
%22 = load i32, i32* %1
%23 = icmp slt i32 %22, 1
br i1 %23, label %75, label %24
24: ; preds = %19
%25 = icmp slt i32 %4, 1
%26 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %6, i32 1)
br label %27
27: ; preds = %24, %69
%28 = phi i32 [ %7, %24 ], [ %71, %69 ]
%29 = phi i32 [ 1, %24 ], [ %70, %69 ]
%30 = phi i32 [ 1, %24 ], [ %72, %69 ]
%31 = icmp slt i32 %28, 1
br i1 %31, label %37, label %32
32: ; preds = %27, %32
%33 = phi i32 [ %35, %32 ], [ 1, %27 ]
%34 = call i32 @putchar(i32 32)
%35 = add nuw i32 %33, 1
%36 = icmp eq i32 %33, %28
br i1 %36, label %37, label %32
37: ; preds = %32, %27
%38 = icmp eq i32 %30, 1
br i1 %38, label %39, label %42
39: ; preds = %37
%40 = call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @str.6, i64 0, i64 0))
%41 = add nsw i32 %28, -1
br label %69
42: ; preds = %37
%43 = load i32, i32* %1
%44 = icmp eq i32 %30, %43
br i1 %44, label %57, label %45
45: ; preds = %42
%46 = call i32 @putchar(i32 42)
%47 = icmp slt i32 %29, 1
br i1 %47, label %53, label %48
48: ; preds = %45, %48
%49 = phi i32 [ %51, %48 ], [ 1, %45 ]
%50 = call i32 @putchar(i32 35)
%51 = add nuw i32 %49, 1
%52 = icmp eq i32 %49, %29
br i1 %52, label %53, label %48
53: ; preds = %48, %45
%54 = call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @str.6, i64 0, i64 0))
%55 = add nsw i32 %28, -1
%56 = load i32, i32* %1
br label %57
57: ; preds = %53, %42
%58 = phi i32 [ %56, %53 ], [ %30, %42 ]
%59 = phi i32 [ %55, %53 ], [ %28, %42 ]
%60 = icmp ne i32 %30, %58
%61 = select i1 %60, i1 true, i1 %25
br i1 %61, label %67, label %62
62: ; preds = %57, %62
%63 = phi i32 [ %65, %62 ], [ 0, %57 ]
%64 = call i32 @putchar(i32 42)
%65 = add nuw nsw i32 %63, 1
%66 = icmp eq i32 %65, %26
br i1 %66, label %67, label %62
67: ; preds = %62, %57
%68 = add nsw i32 %29, 2
br label %69
69: ; preds = %67, %39
%70 = phi i32 [ %29, %39 ], [ %68, %67 ]
%71 = phi i32 [ %41, %39 ], [ %59, %67 ]
%72 = add nuw nsw i32 %30, 1
%73 = load i32, i32* %1
%74 = icmp slt i32 %30, %73
br i1 %74, label %27, label %75
75: ; preds = %69, %19
ret i32 0
}