ocaml/problems.ml

   1 open Lambda4;;
   2 open Util;;
   3
   4 (* Syntax for problem files in problem/ folder:
   5
   6 - dollar ($) on newline
   7   begin new problem
   8   $! means that the problem is expected to be separable,
   9   $? means that it is expected to be unseparable
  10
  11 - (#) on new line
  12   comment line
  13
  14 - (D) (C) (N) stand respectively for divergent, convergent, numeric
  15
  16 - lines starting with spaces inherit the type from the last line
  17
  18 *)
  19
  20 let assert_separable x =
  21  match solve x with
  22  | _, `Separable _ -> ()
  23  | _, `Unseparable s ->
  24    failwith ("assert_separable: unseparable because: " ^ s ^ ".")
  25 ;;
  26
  27 let assert_unseparable x =
  28  match solve x with
  29  | _, `Unseparable _ -> ()
  30  | _, `Separable _ ->
  31    failwith ("assert_unseparable: separable.")
  32 ;;
  33
  34 let assert_depends x =
  35  let c = String.sub (Lambda4.label_of_problem (fst x)) 0 1 in
  36  if c = "!" then assert_separable x
  37   else if c = "?" then assert_unseparable x
  38    else (solve x; ())
  39 ;;
  40
  41 let main () =
  42 ((* <main> *)
  43
  44 let solve_many = List.iter assert_separable in
  45
  46 (* TODO *)
  47 (* div under a lambda in conv *)
  48 (* assert_unseparable (problem_of (Some"`y y") ["x (_. y y)"] []);; *)
  49
  50 List.iter (assert_separable ++ Lambda4.tmp) (Parser.from_file "problems/p");
  51
  52 (* q-series problems *)
  53
  54 let q1 () = problem_of
  55  None
  56  ["a d e"]
  57  ["a b"; "a c"]
  58  in
  59
  60 let q2 () = problem_of
  61  None
  62  ["a d e"]
  63  ["a b" ]
  64  in
  65
  66 let q3 () = problem_of
  67  (Some "x y")
  68  ["a d e f"]
  69  ["a b" ]
  70  in
  71
  72 let q4 () = problem_of
  73  None
  74  ["f (x.a b c d)"]
  75  ["a b" ]
  76  in
  77
  78 let q5 () = problem_of
  79  (Some"x y")
  80  ["(y. x)"]
  81  ["x"]
  82  in
  83
  84 let q6 () = problem_of
  85  (Some"x w")
  86  ["(y. x z)"]
  87  ["y"]
  88  in
  89
  90 let q7 () = problem_of
  91  (Some "(b (c d (e f f k.(g e))) f)")
  92  ["(g (e f) (g e h) (f d (e f) k.e) k.(c d l.(c d)) (f d k.g (b (g (e f)) (b (g (e f)) (e f)) (g (e f) (g e h)))) k.l.(h f (b i)))";
  93   "(g (e f) (g e h) (f d (e f) k.e) k.(c d l.(c d)) (b (g (e f))) k.l.(g f (k f f (k f f m.(g k)))))";
  94   "(b (g (e f)) f k.e k.l.(f d (e f)) (c d (e f f k.(g e)) (g k.(e f f))) (h f (i (h k.(i b l.m.n.e)))))"]
  95  ["(f d (e f) k.e k.l.(c d) (b (g e) k.h) (i b k.l.m.e b) a)";
  96   "(f d (e f) k.e k.l.(c d) (b (g e) k.h) (d k.e) (f d (e f) k.e) a)";
  97   "(g (e f) (g e h) (f d (e f) k.e) k.(c d l.(c d)) (g e h) (g f (e f f (e f f k.(g e))) (g (e f)) (b (c d (e f f k.(g e))) (b (g (e f)) (e f)) (b (g (e f)) k.l.e))) a)"]
  98  in
  99
 100 (**********************)
 101
 102 let q8 () = problem_of
 103  (Some"x a")
 104  ["y (x b c)"] ["j"]
 105 in
 106
 107 let q9 () = problem_of
 108  (Some"x a")
 109  ["y x"] ["a (y a b b b)"]
 110 in
 111
 112 let q11 () = problem_of
 113  (Some "x y")
 114  ["a (x z)"] [] in
 115
 116 let q10 () = problem_of
 117  (Some "b (k. c) d (e (f g) (k. g)) (k. l. c) (k. l. b (m. c)) (k. l. c) (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f)
 118 (k. e (f g))) (b (k. c) (k. e) f (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f)) (b (k. c) (k. e) f (b (k. c) (k. l. b
 119  (m. c)) (k. c f))) (k. b (l. c) b (l. b (m. c))) (k. b (l. c)))")
 120 ["e (f g) (k. g) (c f) (k. e) (k. b (l. c) d (b (l. c))) (c f (k. b (l. c)) (k. l. b (m. c))) (k. l. b (m. c) d (l (f k) (m. k)) (m. n. c)) (c f (k. b (l. c)) (k. b (l. c) d) (k. c k))";
 121 "e (f g) (k. g) (c f) (k. i) (k. l. h) (k. l. m. n. m) (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f)) (k. l. m. k (f g) (n. g) (c f) (n. k))";
 122 "b (k. c) (k. e) f (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f)) (b (k. c) (k. e) f (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f))) (k. b (l. c) b (l. b (m. c))) (k. b (l. c))";
 123 "b (k. c) d (e (f g) (k. g)) (k. l. m. n. m) (k. l. m. b (n. k) d (b (n. k))) (b (k. c) (k. e) (k. l. m. b (n. c))) (e (f g) (k. g) (c f) (k. i) (k. l. h) (k. l. m. n. m) (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f)) (k. l. m. k (f g) (n. g) (c f) (n. k)))";
 124 "b (k. c) d (e (f g) (k. g)) (k. l. c) (k. l. b (m. c)) (k. l. c) (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f) (k. e (f g)))"]
 125 [
 126 "b (k. c) (k. e) f (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f)) (b (k. c) (k. e) f (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f))) (k. b (l. c) b (l. b (m. c))) (e (f g) (k. g) (c f) (c f (k. b (l. c)) (k. e)))";
 127 "b (k. c) d (e (f g) (k. g)) (k. l. m. n. m) (k. l. m. b (n. k) d (b (n. k))) (e (f g) (k. g) (c f) (k. e) (k. b (l. c) d (b (l. c)))) (k. e (f g) (l. g) (c f) (l. k) (l. m. h))";
 128 "b (k. c) d (e (f g) (k. g)) (k. l. c) (k. l. b (m. c)) (k. l. m. n. o. p. o) (e (f g) (k. g) (c f) (k. i) f)";
 129 "b (k. c) d (e (f g) (k. g)) (k. l. c) (k. l. b (m. c)) (k. l. c) (k. b)";
 130 "e (f g) (k. g) (c f) (k. e) (k. b (l. c)) (c f (k. b (l. c)) (k. l. b (m. k))) (k. b (l. k)) (e (f g) (k. g) (c f) (c f (k. b (l. c)) (k. e)))";
 131 ] in
 132
 133 let m1 () = problem_of None []
 134  ["y z"; "x z"; "x (a k) u"; "x (a r)"; "x (a k) v"]
 135
 136 in
 137
 138 let m2 () = problem_of None []
 139  ["y z"; "x z"; "x (a k) u"; "x (a r)"; "x (a k) v"]
 140
 141 in
 142
 143
 144 let n1 () = problem_of (Some"b (c b) (k. l. c b d) (c e) (k. l. m. f) (g (k. c e) (b (c b) (k. l. c b d) (c e) b)) (f c (h (k. c c g))) (g (k. c e) (k. i) f e (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e)) (k. l. c b d)) (k. e c (k (l. f))) (g (k. c e) (k. i) e)) (g (k. c e) (k. i) (c b) (f c) b)")
 145 [
 146 "b (c b) (k. l. c b d) (c e) (k. l. m. f) (g (k. c e) (b (c b) (k. l. c b d) (c e) b)) (f c (h (k. c c g))) (g (k. c e) (k. i) f e (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e)) (k. l. c b d)) (k. e c (k (l. f))) (g (k. c e) (k. i) e)) (b (k. f) (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e))) (k. l. m. f) (g (k. c e) (k. i) f e) (k. i))";
 147 "g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e)) (k. l. c b d) (k. l. g (m. c e) (m. i) (c b) (l c) b) (e c (d d (d c)) (c e (k. f)) (b (c b) (k. l. c b d) (c e) (k. l. m. f)))";
 148 "b (c b) (k. l. c b d) (c e) (k. l. m. f) (g (k. c e) (b (c b) (k. l. c b d) (c e) b)) (f c (h (k. c c g))) (g (k. c e) (k. i) f e (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e)) (k. l. c b d)) (k. e c (k (l. f))) (g (k. c e) (k. i) e))";
 149 "b (k. f) (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e))) (k. l. m. f) (g (k. c e) (k. i) f e) (k. l. m. c c g) (e c (b (k. f))) (k. f c)";
 150 "c (c e) (e c (d d (d c)) (k. c e (f c))) (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e)) (k. l. c b d) (k. c e (l. f) (k (l. c e) (l. i)))) (k. l. l (m. c e) (m. i) (c b) (f c) b) (k. l. c k) (f (f c) (b (c b) (k. l. c b d) (c e)) (b (k. f) (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e))) (k. l. m. f) (g (k. c e) (k. i) f e) (k. l. m. c c g) (e c (b (k. f)))))";
 151 ] [
 152 "b (c b) (k. l. c b d) (c e) b (g (k. c e) (k. i) (c b)) (h (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e)))) (g (k. c e) (b (c b) (k. l. c b d) (c e) b) (g (k. c e) (k. i) (g (k. c e) (k. i) e) (e c (d d (d c)) (k. c e (f c))))) a";
 153 "c c g (k. b (c b) (l. m. c b k) (c e)) (k. b (c b) (l. m. c b d) (c k) b) (k. e c (d h) k) (g (k. c e) (b (c b) (k. l. c b d) (c e) b) (g (k. c e) (k. i) (g (k. c e) (k. i) e) (e c (d d (d c)) (k. c e (f c))))) a";
 154 "d h (b (c b) (k. l. c b d) (c e)) (k. g (l. c e) (l. i) (c b) (k c) b) d b (b (c b) (k. l. c b d) (c e) b (g (k. c e) (k. i) (c b)) (k. c)) a";
 155 "g (k. c e) (k. d d) (k. k k) (e c (d d (d c)) i) (k. g (l. k e) (l. d d)) (g i (b (c b) (k. l. c b d) (e c (d d (d c)) (k. c e (f c)) (k. k (c k) (l. m. c k d) (c e) k (g (l. c e) (l. i) (c k)) (l. c))))) (c b) a";
 156 "g (k. c e) (k. i) f e (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e)) (k. l. c b d)) (k. e c (k (l. f))) (g (k. c e) (k. i) e) a"
 157 ] in
 158
 159 let n2 () = problem_of
 160 (Some"b b (c d) (k. d e) (k. k) (k. l. b)")
 161 [
 162 "b b (d e (k. d e)) (g (k. e) (k. k)) (b (b b) (d (g (d e) (g (k. e)) h) (b b (c d) (k. l. b)) (b (k. h))) (k. k (k k) (l. l))) (f (e (c d))) (b b (d e (k. d e)) (b b) (b (b b) (d (g (d e) (g (k. e)) h) (b b (c d) (k. l. b)) (b (k. h))))) (d e (k. d e) g (i (k. k)))";
 163 "f (g (k. e)) (k. b b) (c d (k. k d) (k. l. l) c) (k. c d) (k. c) (d (g (de) (g (k. e)) h) (g (k. b b)))";
 164 "f (g (k. e)) (k. b b) (c d (k. k d) (k. l. l) c) (k. c d) (k. l. l) (k. g (d e) (l. m. m))";
 165 "b b (d e (k. d e)) (g (k. e) (k. k)) (b (b b) (d (g (d e) (g (k. e)) h) (b b (c d) (k. l. b)) (b (k. h))) (k. k (k k) (l. l))) (f (e (c d))) (b b (d e (k. d e)) (b b) (b (b b) (d (g (d e) (g (k. e)) h) (b b (c d) (k. l. b)) (b (k. h)))))";
 166 "d (g (d e) (g (k. e)) h) (g (g (d e)) (d e (k. d e) (k. b (l. h)) (k. l. d e))) (b (k. h) (k. k e (l. m. b b)) (k. k (k k) (l. l))) (k. b) (b b (k. l. i)(k. c))";
 167 ] [
 168 "b (b b) (d (g (d e) (g (k. e)) h) (b b (c d) (k. l. b)) (b (k. h))) (e (b b (c d))) (d (g (d e) (g (k. e)) h) (b b (c d) (k. l. b)) (g (k. e) (k. k))) (k. l. d (g (d k) (g (m. k)) h) (d k (m. n. b b))) (e (c d) (e (c d))) a";
 169 "d (g (d e) (g (k. e)) h) (d e (k. l. b b)) (b b) h (k. g (l. e) (l. l)) a";
 170 "d e (k. d e) (k. b (l. h)) (k. l. d e) (d (g (d e) (g (k. e)) h) (g (d e) (k. l. l))) a";
 171 "f (g (k. e)) (k. b b) (c d (k. k d) (k. l. l) c) (k. c d) (k. c) (k. l. m. b b) a";
 172 "f (g (k. e)) (k. b b) (c d (k. k d) (k. l. l) c) (k. c d) (b (b b) (d (g(d e) (g (k. e)) h) (b b (c d) (k. l. b)) (b (k. h))) (e (b b (c d))) (d (g (d e) (g (k. e)) h) (b b (c d) (k. l. b)) (g (k. e) (k. k)))) (k. d e (l. d e) f) a";
 173 ]
 174 in
 175
 176 let n3 () = problem_of
 177 (Some"b (k. c (c d e f)) (k. l. f (m. f) (m. f) (m. n. n))")
 178 [
 179 "b (g (k. e e)) (k. b (g (l. e e))) (g (h (k. i)) (k. e)) (f (k. f) (k. f) i) (i (k. c (c d e f)) (k. l. l) (k. g (h (l. i)) (k d) f) e) (k. l. h) (k. f (l. f) (l. f) (l. e)) (k. l. l (m. l))";
 180 "c d e (f i) (e e) (g e) (k. l. e) (k. c (g (k (l. i)))) (c d e (k. k))";
 181 "f (k. f) (k. f) (f h) (f h (c d e (f i))) (k. b) (c d e (f i) (e e) (f (k. h))) (g e (b (k. i)) (e e (e e)))";
 182 "f (k. f) (k. f) (k. e) (c d e (f i) (e e) (g e)) (k. e e) (k. l. m. e) (k. e)";
 183 "g e f (f (k. f) (f (k. f) (k. l. f)) (c d e b)) (f (k. f) (k. f) (k. l. l) b) (f (k. h)) (c d e (f i) (e e) (g e) (k. l. e)) (f (k. f) f)";
 184 ][
 185 "b (g (k. e e)) (k. b (g (l. e e))) (g (h (k. i)) (k. e)) (f (k. f) (k. f) i) (i (k. c (c d e f)) (k. l. l) (k. g (h (l. i)) (k d) f) e) (k. l. h) (k. f (l. f) (l. f) (l. e)) a";
 186 "c d e (f i) (e e) (g e) (b (g (k. e e)) (k. c (g (h (l. i))) (l. f l))) (k. f (l. f) (l. f)) a";
 187 "e e (k. k d e (l. l)) (g e) (c d e b (e e (c (c d e f)))) (d (e e (k. k d e (l. l))) (k. k i)) (k. i (l. c (c d e f))) (k. h) a";
 188 "f (k. f) (k. f) (f h) (f h (c d e (f i))) (k. b) (f i (c d e)) (k. h) a";
 189 "g e f (f (k. f) (f (k. f) (k. l. f)) (c d e b)) (f (k. f) (k. f) (k. l. l) b) (f (k. h)) (c d e (f i) (e e) (g e) (k. l. e)) (f (k. f) f) (f (k. f) (k. f) (k. l. l) (c (k. i (l. c (c d e f))))) a";
 190 ] in
 191
 192 (* ************************************************************************** *)
 193
 194 List.iter (assert_separable ++ Lambda4.tmp) (Parser.from_file "problems/o");
 195
 196 assert_unseparable(problem_of (Some"x y") ["x BOMB"] []);
 197 assert_unseparable(problem_of (Some"x y z") ["x BOMB z"; "x y y"] []);
 198
 199 solve_many [
 200  problem_of
 201  (* DISPLAY PROBLEM (main) - measure=965
 202     Discriminating sets (deltas):
 203     0 <> 1 <> 2 <> 3 <> 4
 204  *)(* DIVERGENT  *)
 205       (Some"b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (k. b c d (l. c (l k)) (b c (l. e e) (b c d (l. e l) (e e (b (l. m. b)) d (l. d))) (l. c)))")
 206    (* CONVERGENT *) [
 207    (* _ *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (e e (b (k. l. b)) (k. e k)) (k. e e) (k. g (l. g (m. b c)) (l. i (f g)))";
 208    (* _ *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (d b (k. b)) (k. d k (k (l. m. k)) (c (e h))) (b c (k. c (e h)))";
 209    (* _ *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (e e (b (k. l. b)) (k. e k)) (k. e e)";
 210    (* _ *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (d b (k. b)) (k. d k (k (l. m. k)) (c (e h)))";
 211    (* _ *) "b (k. l. b) (e f) (b c d) (e e (b (k. l. b)) d) (e (k. l. b c) (k. l. b k) (b c)) d (e e (e e) (d (k. f)) (b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))))) (e e (b (k. l. b)) (b (k. l. b) (e f) (b c
 212  d)) (e e (b (k. l. b)) d (k. d) (b (k. l. b))) (k. b c k (l. e l) (e e (b (l. m. b)) k (l. k)) (f g (c (e h))) (k b (l. b) (f g (e f))) (c (e h))) (k. i (f g) (l. l)))";
 213  ] (* NUMERIC    *) [
 214    (* 0 *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (d b (k. b)) (k. l. c (l k)) a";
 215    (* 1 *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (e e (b (k. l. b)) (k. e k)) a";
 216    (* 2 *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (e e (b (k. l. b)) (k. e k)) (k. l. c (k h)) a";
 217    (* 3 *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (e e (b (k. l. b)) (k. e k)) (k. l. c (k h)) (d b (b c d (k. c (k h))) (b c d (k. e k) (b c))) a";
 218    (* 4 *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (e e (b (k. l. b)) (k. e k)) (k. b k d (l. e l) (e e (b (l. m. b)) d (l. d)) (f g (k (e h)))) a";
 219  ];
 220  problem_of
 221  (* DISPLAY PROBLEM (main) - measure=561
 222     Discriminating sets (deltas):
 223     0 <> 1 <> 2 <> 3 <> 4
 224  *)(* DIVERGENT  *)
 225       (Some"b (c b) (k. d) (e f (k. e) (k. b) (f d)) (e f (k. g k) d) (k. c k (c k g))")
 226    (* CONVERGENT *) [
 227    (* _ *) "c (k. l. l b k) (k. l. d) (e f (k. k) (g e)) (k. l. m. n. n b m) (k. b (b (k e))) (k. g) (e f (k. k (g e) h) b (e (k. g) (h c (g c) f)))";
 228    (* _ *) "e f (k. k) (k. l. c b) (k. l. l (k b) g) (k. e f (l. l)) (h c (c (k. l. l b k) (k. l. d) (e f (k. k) (g e))) (k. g e (g e))) (k. g (l. e f g) (l. h c) (g (l. e f g) (l. h c)))";
 229    (* _ *) "e f (k. k (g e) h) (g (k. e f g) (c (c b g) (k. l. l b g))) (k. k (g e) h) (k. h) (b (b (g e)) (k. c (l. m. m b l))) (k. l. g l (g l) (m. c b))";
 230    (* _ *) "c (k. l. l b k) (k. l. d) (e f (k. k) (g e)) (k. l. m. n. n b m) (k. b (b (k e))) (k. g)";
 231    (* _ *) "e f (k. k) (g e) (e f (k. e)) (e f (k. e)) (h c (b (g e) h (k. c (l. m. m k l))))";
 232  ] (* NUMERIC    *) [
 233    (* 0 *) "c (k. l. l b k) (k. l. d) (e f (k. k) (g e)) (k. l. m. n. n b m) (k. b (b (k e))) (k. i) a";
 234    (* 1 *) "e f (k. k (g e) h) (g (k. e f g) (c (c b g) (k. l. l b g))) (k. k (g e) h) (k. h) (b (b (g e)) (k. c (l. m. m b l))) (h (c b) g i) a";
 235    (* 2 *) "e f (k. k) (g e) (e f (k. e)) (h (k. g e (g e)) (h (k. g e (g e)))) (k. d) a";
 236    (* 3 *) "e f (k. k) (g e) (e f (k. e)) (h (k. g e (g e)) (h (k. g e (g e)))) (k. d) (k. l. m. c k) a";
 237    (* 4 *) "g (k. e f g) (k. h c) (b (g e) h (k. c (l. m. m k l))) (k. c b g) (k. e f (l. l) (g e) (e f (l. e))) f a";
 238  ]
 239 ];
 240
 241 (* This fails *)
 242 (* solve (problem_of
 243  (Some"x PAC PAC PAC PAC PAC a")
 244  ["x PAC PAC PAC PAC PAC b"]
 245  ["y x"; "y z"]
 246  (* In general:
 247  DIV x (n times PAC) a
 248  CON x (n times PAC) b
 249  1 y (m times lambda. x) 0
 250  2 y z 0
 251  when x steps on the n+1-th argument,
 252  y must apply n+m+1 variables
 253  Thus special_k must be >=n+m+1 *)
 254 );; *)
 255
 256 solve_many (List.map ((|>) ()) ([
 257  q1 ; q2; q3; q4 ; q5 ; q6 ;
 258  q7 ;
 259  q8 ;
 260  q9 ;
 261  q10 ;
 262  q11 ;
 263  m1 ;
 264  m2 ;
 265 ] @ [
 266  n1 ;
 267  n2 ;
 268  n3
 269 ]));
 270
 271 (* </main> *));;
 272
 273 if Array.length Sys.argv = 1
 274  then main ()
 275 else Array.iteri (fun i filename -> if i > 0 then
 276  List.iter (assert_depends ++ Lambda4.tmp) (Parser.from_file filename)
 277  ) Sys.argv
 278 ;;