#include "encoder.h"
#include "encoderlib.h"
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int maxn = 64;
const int maxv = 256;

namespace {

	int h[maxn][maxv];
	int ptr = 0;

	void init(){
		ptr = 0;
		mt19937 rng(69420);
		for(int i = 0; i < 64; i++){
			for(int j = 0; j < 256; j++){
				h[i][j] = j;
			}
			shuffle(h[i], h[i] + maxv, rng);
		}	
	}

	void send_bit(int x){
		if(x && ptr < maxv)send(ptr);
		else ptr++;
	}
}

void encode(int N, int M[])
{
	init();
	int cnt1 = 0;
	for(int i = 0; i < N; i++)cnt1 += __builtin_popcount(h[i][M[i]]);
	int sw = 0;
	if(cnt1 < N*4){
		sw = 1;
		send_bit(0);
	}
	else send_bit(1);
	for(int i = 0; i < N; i++){
		for(int j = 0; j < 8; j++){
			send_bit((h[i][M[i]]>>j&1)^sw);
		}
	}
}

// int main(){
// 	int M[5] = {0, 1, 2, 3, 4};
// 	encode(5, M);
// }

#include "decoder.h"
#include "decoderlib.h"
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int maxn = 64;
const int maxv = 256;

namespace {
	int h[maxn][maxv];
	int f[maxv], ans[maxn];
	int ptr = 0;

	void init(){
		memset(f, 0, sizeof(f));
		memset(ans, 0, sizeof(ans));
		ptr = 0;
		mt19937 rng(69420);
		for(int i = 0; i < 64; i++){
			for(int j = 0; j < 256; j++){
				h[i][j] = j;
			}
			shuffle(h[i], h[i] + maxv, rng);
		}	
	}


	int get_bit(){
		if(ptr == maxv)return 1;
		else if(!f[ptr]){
			ptr++;
			return 0;
		}
		else {
			f[ptr]--;
			return 1;
		}
	}
}

void decode(int N, int L, int X[])
{
	init();
	int sw = 0;
	for(int i = 0; i < L; i++)f[X[i]]++;
	if(!get_bit())sw = 1;
	for(int i = 0; i < N; i++){
		for(int j = 0; j < 8; j++){
			ans[i] ^= (get_bit()^sw)<<j;
		}
		for(int j = 0; j < maxv; j++){
			if(h[i][j] == ans[i]){
				output(j);
				break;
			}
		}
	}
}

// int main(){
// 	int X[18] = {3, 4, 5, 9, 12, 12, 13, 13, 14, 14, 14, 14, 14, 18, 18, 18, 20, 23};
// 	decode(5, 18, X);
// }