Разбор добавил Александр Чистяков

Наиболее эффективный алгоритм при решении задачи, поставленной перед Петей - реализация бинарного
поиска на отрезке от 1 до N.
В худшем случае такой алгоритм работает за двоичный логарифм от N, округлённый в большую сторону,
поэтому для решения данной задачи можно вызвать функцию вычисления логарифма (при наличие таковой),
или просто перебирать значение x от 1 до "бесконечности" до тех пор пока 2^x < N (поскольку N < 10001,
то x не превысит 14).