#include "mushrooms.h"
#ifdef NYAOWO
#include "stub.cpp"
#endif
#include <bits/stdc++.h>
#define For(i, a, b) for(int i = a; i <= b; i++)
#define Forr(i, a, b) for(int i = a; i >= b; i--)
#define F first
#define S second
#define all(x) x.begin(), x.end()
#define sz(x) ((int)x.size())
#define eb emplace_back
// #define int LL
using namespace std;
using i32 = int32_t;
using LL = long long;
using pii = pair<int, int>;
pii alter(vector<int> jury, vector<int> sus, bool flip) {
assert(sz(jury) >= sz(sus));
vector<int> q;
int n = sz(sus);
while(sz(sus)) {
q.eb(jury.back()); jury.pop_back();
q.eb(sus.back()); sus.pop_back();
}
int res = use_machine(q);
int cnt = (res + 1) / 2;
if(flip) return pii(cnt, 1 - res % 2);
return pii(n - cnt, res % 2);
}
pii ask2(int j1, int j2, int x1, int x2, int flip) {
int cnt = use_machine({j1, x1, j2, x2});
pii res;
res.F = ((cnt & 2) != 0);
res.S = ((cnt & 1) != 0);
if(flip) {
res.F = 1 - res.F;
res.S = 1 - res.S;
}
return res;
}
int count_mushrooms(int n) {
if(n <= 227) {
int ans = 1;
For(i, 1, n - 1) {
ans += 1 - use_machine({0, i});
}
return ans;
}
vector<int> v0(1, 0);
vector<int> v1;
For(i, 1, 2) {
if(use_machine({0, i})) v1.eb(i);
else v0.eb(i);
if(max(sz(v0), sz(v1)) == 2) break;
}
int ptr = sz(v0) + sz(v1);
for(; ptr < n - 1 && ptr < 160;) {
pii res;
if(sz(v1) > sz(v0)) {
res = ask2(v1[0], v1[1], ptr, ptr + 1, true);
} else {
res = ask2(v0[0], v0[1], ptr, ptr + 1, false);
}
(res.F ? v1 : v0).eb(ptr);
(res.S ? v1 : v0).eb(ptr + 1);
ptr += 2;
}
// for(auto &i:v0) cerr << i << " ";
// cerr << "\n";
// for(auto &i:v1) cerr << i << " ";
// cerr << "\n";
int ans = sz(v0);
int flip = 0;
while(ptr < n) {
if(sz(v0) < sz(v1)) {
v0.swap(v1);
flip = 1 - flip;
}
int r = min(n - ptr, sz(v0));
vector<int> sus;
For(i, 1, r) {
sus.eb(ptr);
ptr++;
}
auto res = alter(v0, sus, flip);
ans += res.F;
if(res.S == flip) v0.eb(sus[0]);
else v1.eb(sus[0]);
}
return ans;
}
