أداة NAND الثنائية

// NAND は NOT-AND: ~(a & b)
function nand(a: number, b: number): number {
  return ~(a & b);
}

// 真理表（1ビット）
console.log(nand(0, 0).toString(2));  // -1 (= ~0 = 32ビットで全1)
console.log(nand(0, 1).toString(2));  // -1
console.log(nand(1, 0).toString(2));  // -1
console.log(nand(1, 1).toString(2));  // -2 (= ~1 = ...11111110)

// 1ビット真理表には1ビットにマスク
console.log(nand(0, 0) & 1);  // 1
console.log(nand(0, 1) & 1);  // 1
console.log(nand(1, 0) & 1);  // 1
console.log(nand(1, 1) & 1);  // 0  (1 NAND 1 = 0 のみ)

// マルチビット: NAND(0b1100, 0b1010) = ~(0b1000) = ...11110111
console.log((nand(0b1100, 0b1010) & 0xF).toString(2).padStart(4, '0'));  // "0111"

// NAND は関数的に完全 - 任意のゲートを構築可能
const nand = (a: number, b: number) => (~ (a & b)) & 1;  // 1ビット NAND

// NAND から NOT: NAND(a, a)
const not = (a: number) => nand(a, a);

// NAND から AND: NOT(NAND(a, b)) = NAND(NAND(a,b), NAND(a,b))
const and = (a: number, b: number) => nand(nand(a, b), nand(a, b));

// NAND から OR: NAND(NOT(a), NOT(b)) = NAND(NAND(a,a), NAND(b,b))
const or = (a: number, b: number) => nand(nand(a, a), nand(b, b));

// NAND から XOR（4ゲート）
const xor = (a: number, b: number) => {
  const t = nand(a, b);
  return nand(nand(a, t), nand(b, t));
};

console.log('NOT(0):', not(0), 'NOT(1):', not(1));
console.log('AND(1,1):', and(1,1), 'AND(1,0):', and(1,0));
console.log('OR(0,1):', or(0,1), 'OR(0,0):', or(0,0));
console.log('XOR(1,0):', xor(1,0), 'XOR(1,1):', xor(1,1));