// Implementiamo qui un contatore binario
// il cui numero di bit viene fissato al
// momento della costruzione.

// Le operazioni previste sono:
// (0) costruzione e (ri)azzeramento;
// (1) incremento unitario (fino a un valore massimo stabilito al momento della costruz.); 
// (2) accesso progressivo ai bit del contatore, cominciando dal meno significativo;
// (3) ''esposizione'', sotto forma di String, del valore corrente del contatore.

// Firma dei metodi:
//     Costruttori:
//               public Contatore( int nrBit )
//               public Contatore( )
//
//      Metodi di accesso:
//               public Boolean leggiRotella( ) // il prossimo bit (metaforicam. 'rotella')
//               public String toString( ) // versione stampabile del contatore 
//
//      Metodi di modifica dello stato:
//               public void azzera( ) // inizializzazione / reset
//               public boolean incr( ) // incremento unitario del contatore
class Contatore{

    private long rot; // 'rotelle' che formano il contatore

    final long max; // valore di ''trabocco''
    
    private int r; // una potenza del 2 indicante il prossimo bit da erogare:
                   // consentendo (tramite divisione di rot per r)
                   // il mascheramento dei bit meno significativi

    final static int nrRot = 8; // in mancanza d'indicaz., sara` adottato questo valore
        
    public Contatore( int nrRot ) throws IllegalArgumentException {
    // costruttore con indicaz. del numero di rotelle
    
        int max = 1;
        
        for( int q = 0; q < nrRot; q++ ) max *= 2;

        this.max = max;
            
        azzera( );
    }

    public Contatore( ) throws IllegalArgumentException { // costruttore senza parametri
    
         this( nrRot );
    }
    
    public void azzera( ){ // azzera il contatore e ne mette a fuoco 
                           // la posizione meno significativa
        rot = 0;
        
        r = 1;
    }
    
    public Boolean leggiRotella( ){ // eroga il valore della rotella corrente
    
        if( r == max ){ r = 1; return null; } // l'erogazione sara` circolare
        
        short bit = (short) ((rot / r) % 2);
        
        r *= 2;
        
        return bit == 1;
    }
    
    public String toString( ){ // qui i bit saranno rappresentati con 0/1
    
        String acc = "";
        
        long copiaRot = rot;

        for( int qui = 1; qui != max; copiaRot /= 2, qui *= 2 ){

            if (qui == r && qui != 1 ) acc += '^';
        
            acc += copiaRot % 2;
        }
        
        return acc;
    }

    public boolean incr( ){ // dopo aver modificato lo stato dell'oggetto,
                            // incrementandolo di 1,
                            // dice se *non* c'e` stato ''trabocco'' rispetto al
                            // valore massimo previsto (al momento della costruzione)
        r = 1;
    
        if ( ++rot != max ) return true;
        
        rot = 0;
        
        return false;
    }
}