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#!/usr/bin/python3

def Gray (valeur, decode=False) :
    """
    valeur = nombre décimal entier
    decode = False, True, 0, 1 
     
    Encodage : Bin => Gray
       Deux bits consécutifs identiques = 0
       Deux bits consécutifs différents = 1
    
    Décodage : Gray => Bin
       En partant de la gauche (MSB) , on additionne les bits lus
       Si la somme est un nombre pair   = 0 
       Si la somme est un nombre impair = 1
     
    Liste des 8 premiers codes
     
           Bin  , Gray                       210
       0 ,   00 ,   0 , 0 , eteint le bit 2  ---  
       1 ,   01 ,   1 , 1 , allume le bit 0  --█  
       2 ,  010 ,  11 , 3 , allume le bit 1  -██  
       3 ,  011 ,  10 , 2 , eteint le bit 0  -█-  
       4 , 0100 , 110 , 6 , allume le bit 2  ██-  
       5 , 0101 , 111 , 7 , allume le bit 0  ███  
       6 , 0110 , 101 , 5 , eteint le bit 1  █-█  
       7 , 0111 , 100 , 4 , eteint le bit 0  █--  
     
    Chronologiquement , 1 seul bit est permuté en code Gray
    """
     
    
    if decode :     # décodage 
        dec = somme = 0
        l = len(bin(valeur)[2:])        # nombre de bits à traiter
        mb = 2** l >> 1                 # masque du bit à lire
        for n in range (l) :
            somme += (valeur & mb) > 0
            dec =  (dec << 1) + (somme & 0b1)
            mb >>= 1                    # masque du bit suivant à droite
        return dec
    else :          # encodage    
        enc = 0
        for n in range (len(bin(valeur)[2:])) :
            bits = valeur & 0b11
            enc += 2 ** n * (bits is 0b01 or bits is 0b10)
            valeur >>= 1
        return enc

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#!/usr/bin/python3

def Gray_encode (nombre):   # encodage Gray
    encode = 0
    position = 1                                    # position du bit à droite
    while nombre :
        bits = nombre & 0b11                        # prend le couple de bits à droite
        difference = bits is 0b01 or bits is 0b10   # teste les différents
        encode += position * difference             # ecrit le bit correspondant
        position <<= 1                              # position ecriture du bit suivant
        nombre >>= 1                                # passe au couple de bits suivant
    return encode



def Gray_decode (nombre):   # décodage Gray
    decode = parite = 0
    position = 2** (len(bin(nombre)[2:]) - 1)   # position du bit le plus à gauche
    while position :
        parite ^= (nombre & position) > 0       # teste et bascule la parité
        decode += position * parite             # ecrit le bit correspondant
        position >>= 1                          # passe au bit suivant
    return decode



#
# Test 
#

for n in range (16):
    if not(n) : print ("Dec , Gray , Dec ,  Binaire , GrayCode")
    a = Gray_encode (n)
    b = Gray_decode (a)
    print ("%3i , %4i , %3i , %8s , %8s" %(n, a, b, bin(n)[2:], bin(a)[2:]))