Минимизация в классе схем из функциональных элементов

Есть часть кода написанного мной. Суть задачи посчитать минимальную сложность формулы. 

Допустим дана формула x1*x2*x4+x2*x4 (в программе описано как 124+24)

Есть множество вариантов посчитать сложность формулы в классе схем: максимальную полным перебором - x1, x2, x4, x1*x2, x1*x2*x4, x2*x4 сложность = 6, а есть минимальная, где мы наблюдаем повтор куска x2*x4: x1, x2, x4, x2*x4, x1*x2*x4, сложность формулы 5. Нужно написать код, который будет это считать. 

Максимальное количество переменных 4. Формула пока что только 1 (базовая задача).

В коде (во вложении) уже описан подсчет количества повторений всех подформул данной формулы 

1234(124+23)+4+23, но только простейших. то есть все повторения описанные выше. Повторения могут быть больше например: 123(24+12)+24+12, здесь повторения конъюнкции 24+12. Необходимо реализовать то же самое для конъюнкции, так же вставить операцию вычитания переменной (в виде !, например: !123!4!(124+23)+4+23, где !1 - отрицание х1, а !(124+23) - отрицание подформулы х1*х2*х4+х2*х3)