রিপল ক্যারি অ্যাডার ও সাবট্রাক্টর

def XOR(a, b): return a ^ b
def AND(a, b): return a & b
def OR(a, b):  return a | b

def half_adder(a, b):
    return XOR(a, b), AND(a, b)

def full_adder(a, b, cin):
    """L08 থেকে পুনর্ব্যবহৃত -- দুটি হাফ অ্যাডার + OR"""
    s1, c1 = half_adder(a, b)
    s2, c2 = half_adder(s1, cin)
    return s2, OR(c1, c2)

def int_to_bits(n, width):
    """পূর্ণসংখ্যা -> MSB-first বিট তালিকা"""
    return [(n >> i) & 1 for i in range(width - 1, -1, -1)]

def bits_to_int(bits):
    """MSB-first বিট তালিকা -> পূর্ণসংখ্যা"""
    value = 0
    for b in bits:
        value = value * 2 + b
    return value

def ripple_carry_adder(a_bits, b_bits):
    """N-টি ফুল অ্যাডার চেইন করে -- (sum_bits, carry_out) রিটার্ন করে, সব MSB-first"""
    a_lsb = a_bits[::-1]
    b_lsb = b_bits[::-1]
    carry = 0
    sum_lsb = []
    for i in range(len(a_bits)):
        s, carry = full_adder(a_lsb[i], b_lsb[i], carry)
        sum_lsb.append(s)
    return sum_lsb[::-1], carry

# ৪-বিট যোগফল: 5 + 3
a_bits = int_to_bits(5, 4)
b_bits = int_to_bits(3, 4)
sum_bits, cout = ripple_carry_adder(a_bits, b_bits)
print("রিপল ক্যারি অ্যাডার: 5 + 3")
print(f"  a_bits={a_bits}  b_bits={b_bits}")
print(f"  sum_bits={sum_bits}  carry_out={cout}")
print(f"  bits_to_int(sum_bits) = {bits_to_int(sum_bits)}  |  Python-এর 5+3 = {5 + 3}")
print(f"  মিলেছে কি? {bits_to_int(sum_bits) == 5 + 3}")

def adder_subtractor(a_bits, b_bits, subtract_mode=False):
    """subtract_mode=True হলে B ইনভার্ট + Cin=1 বসিয়ে A-B বের করে, একই অ্যাডার হার্ডওয়্যার দিয়ে"""
    b_used = [1 - bit for bit in b_bits] if subtract_mode else b_bits
    a_lsb = a_bits[::-1]
    b_lsb = b_used[::-1]
    carry = 1 if subtract_mode else 0
    sum_lsb = []
    for i in range(len(a_bits)):
        s, carry = full_adder(a_lsb[i], b_lsb[i], carry)
        sum_lsb.append(s)
    return sum_lsb[::-1], carry

# ৪-বিট বিয়োগ: 7 - 3
a2 = int_to_bits(7, 4)
b2 = int_to_bits(3, 4)
result_bits, cout2 = adder_subtractor(a2, b2, subtract_mode=True)
print()
print("adder_subtractor (একই হার্ডওয়্যার, subtract_mode=True): 7 - 3")
print(f"  a_bits={a2}  b_bits={b2}  (B ইনভার্ট হয়ে ব্যবহৃত হয়েছে, Cin প্রাথমিকভাবে 1)")
print(f"  result_bits={result_bits}  carry_out={cout2} (৪-বিট রেঞ্জের বাইরে গেলে বাতিল হয়)")
print(f"  bits_to_int(result_bits) = {bits_to_int(result_bits)}  |  Python-এর 7-3 = {7 - 3}")
print(f"  মিলেছে কি? {bits_to_int(result_bits) == 7 - 3}")