from __future__ import annotations
from dataclasses import dataclass
from typing import Iterable
import numpy as np


@dataclass(frozen=True)
class Sequence8:
    """Пара 8-битных последовательностей: seq0 и инверсная seq1."""

    _seq0: np.ndarray  # uint8, shape (8,)

    def __post_init__(self):
        arr = np.asarray(self._seq0, dtype=np.uint8).reshape(-1)
        if arr.size != 8:
            raise ValueError("seq0 должна содержать 8 бит.")
        if not np.isin(arr, [0, 1]).all():
            raise ValueError("seq0 может состоять только из 0 и 1.")
        object.__setattr__(self, "_seq0", arr)

    @property
    def seq0(self) -> np.ndarray:
        """Последовательность для бита 0."""
        return self._seq0

    @property
    def seq1(self) -> np.ndarray:
        """Инверсия seq0 для бита 1."""
        return 1 - self._seq0

    def for_bit(self, bit: int) -> np.ndarray:
        """Вернуть последовательность по значению бита."""
        if bit not in (0, 1):
            raise ValueError("bit должен быть 0 или 1.")
        return self._seq0 if bit == 0 else (1 - self._seq0)

    @classmethod
    def from_string(cls, bits: str) -> "Sequence8":
        """Создать из строки вида '01010101'."""
        if len(bits) != 8 or any(ch not in "01" for ch in bits):
            raise ValueError("Строка должна быть из 8 символов 0/1.")
        arr = np.fromiter((int(ch) for ch in bits), dtype=np.uint8, count=8)
        return cls(arr)

    @classmethod
    def from_iterable(cls, bits: Iterable[int]) -> "Sequence8":
        """Создать из итерируемого набора из 8 бит."""
        arr = np.fromiter(bits, dtype=np.uint8, count=8)
        if arr.size != 8:
            raise ValueError("Нужно 8 бит.")
        return cls(arr)

    def __len__(self) -> int:
        """Длина последовательности."""
        return 8