#include "insects.h"
#include <algorithm>
#include <bitset>
#include <cstdint>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <limits.h>
#include <math.h>
#include <map>
#include <numeric>
#include <queue>
#include <set>
#include <stack>
#include <string>
#include <vector>
//#define int long long
#define loop(X, N) for(int X = 0; X < (N); X++)
#define all(V) V.begin(), V.end()
#define rall(V) V.rbegin(), V.rend()
using namespace std;
typedef vector<int> vi;
typedef vector<vi> vvi;
typedef pair<int, int> ii;
typedef vector<ii> vii;
typedef vector<vector<ii>> vvii;
typedef vector<bool> vb;
typedef vector<vector<bool>> vvb;
typedef uint64_t u64;
typedef int64_t i64;
int n;
int lessThanK(int k) {
vi notRemoved;
loop(i, n) {
move_inside(i);
int res = press_button();
if (res > k) {
move_outside(i);
}
else {
notRemoved.push_back(i);
}
}
for (int x : notRemoved) {
move_outside(x);
}
return notRemoved.size();
}
int min_cardinality(int _N) {
n = _N;
int l = 1, r = n;
int lessThan1 = lessThanK(1);
while (l < r) {
int m = (l + r + 1) / 2;
int lessThanM = lessThanK(m);
if (lessThanM == lessThan1 * m) {
l = m;
}
else {
r = m - 1;
}
}
return l;
// vb isDone(N);
// int diffCount = 0;
// vb isNew(N);
// loop(i, N) {
// move_inside(i);
// int res = press_button();
// if (res == 1) {
// diffCount++;
// isNew[i] = true;
// }
// else {
// move_outside(i);
// }
// }
// loop(i, N) {
// if (isNew[i]) {
// move_outside(i);
// }
// }
// int total = N;
// while (true) {
// if (diffCount == 1) {
// return total;
// }
// int maxCount = 0;
// int lastIncrease = 0;
// loop(i, N) {
// if (isDone[i]) continue;
// move_inside(i);
// int res = press_button();
// if (res > maxCount) {
// maxCount = res;
// lastIncrease = i;
// }
// }
// if (diffCount == 2) {
// return total - maxCount;
// }
// vi possible;
// for (int x = 1; x <= total; x++) {
// // if (diffCount == 2 && x + maxCount != total) continue;
// // if (diffCount == 1 && (x != maxCount || x != total)) continue;
// if ((diffCount - 1) * x + maxCount <= total && total <= (diffCount - 1) * maxCount + x) {
// possible.push_back(x);
// }
// }
// if (possible.size() == 1) {
// return possible[0];
// }
// else if (possible.size() == 0) {
// return -1;
// }
// for (int i = N - 1; i > lastIncrease; i--) {
// if (isDone[i]) continue;
// move_outside(i);
// }
// vb isPartOfMax(N);
// isPartOfMax[lastIncrease] = true;
// for (int i = 0; i < lastIncrease; i++) {
// if (isDone[i]) continue;
// move_outside(i);
// int res = press_button();
// if (res < maxCount) {
// move_inside(i);
// isPartOfMax[i] = true;
// }
// }
// loop(i, N) {
// if (isPartOfMax[i]) {
// isDone[i] = true;
// move_outside(i);
// }
// }
// diffCount--;
// total -= maxCount;
// }
// return 0;
}
