]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - matita/matita/lib/basics/star.ma
starl
[helm.git] / matita / matita / lib / basics / star.ma
index cae3766b1d008bf2b41c9ecb50360ea9ce00ec44..04d2d7317e4416b7031d18f5125f2ce78eeb72bc 100644 (file)
@@ -88,6 +88,56 @@ theorem star_inv: ∀A,R.
 #H (elim H) /2/ normalize #c #d #H1 #H2 #H3 @(trans_star … H3) /2/
 qed.
 
+lemma star_decomp_l : 
+  ∀A,R,x,y.star A R x y → x = y ∨ ∃z.R x z ∧ star A R z y.
+#A #R #x #y #Hstar elim Hstar
+[ #b #c #Hleft #Hright *
+  [ #H1 %2 @(ex_intro ?? c) % //
+  | * #x0 * #H1 #H2 %2 @(ex_intro ?? x0) % /2/ ]
+| /2/ ]
+qed.
+
+(* right associative version of star *)
+inductive starl (A:Type[0]) (R:relation A) : A → A → Prop ≝
+  |injl: ∀a,b,c.R a b → starl A R b c → starl A R a c
+  |refll: ∀a.starl A R a a.
+lemma starl_comp : ∀A,R,a,b,c.
+  starl A R a b → R b c → starl A R a c.
+#A #R #a #b #c #Hstar elim Hstar 
+  [#a1 #b1 #c1 #Rab #sbc #Hind #a1 @(injl … Rab) @Hind //
+  |#a1 #Rac @(injl … Rac) //
+  ]
+qed.
+
+lemma star_compl : ∀A,R,a,b,c.
+  R a b → star A R b c → star A R a c.
+#A #R #a #b #c #Rab #Hstar elim Hstar 
+  [#b1 #c1 #sbb1 #Rb1c1 #Hind @(inj … Rb1c1) @Hind
+  |@(inj … Rab) //
+  ]
+qed.
+
+lemma star_to_starl: ∀A,R,a,b.star A R a b → starl A R a b.
+#A #R #a #b #Hs elim Hs //
+#d #c #sad #Rdc #sad @(starl_comp … Rdc) //
+qed.
+
+lemma starl_to_star: ∀A,R,a,b.starl A R a b → star A R a b.
+#A #R #a #b #Hs elim Hs // -Hs -b -a
+#a #b #c #Rab #sbc #sbc @(star_compl … Rab) //
+qed.
+
+lemma star_ind_l : 
+  ∀A:Type[0].∀R:relation A.∀Q:A → A → Prop.
+  (∀a.Q a a) → 
+  (∀a,b,c.R a b → star A R b c → Q b c → Q a c) → 
+  ∀a,b.star A R a b → Q a b.
+#A #R #Q #H1 #H2 #a #b #H0 
+elim (star_to_starl ???? H0) // -H0 -b -a 
+#a #b #c #Rab #slbc @H2 // @starl_to_star //
+qed.  
+
 (* RC and star *)
 
 lemma TC_to_star: ∀A,R,a,b.TC A R a b → star A R a b.
@@ -153,3 +203,48 @@ lemma TC_star_ind: ∀A,R. reflexive A R → ∀a1. ∀P:predicate A.
                    ∀a2. TC … R a1 a2 → P a2.
 #A #R #H #a1 #P #Ha1 #IHa1 #a2 #Ha12 elim Ha12 -a2 /3 width=4/
 qed.
+
+inductive TC_dx (A:Type[0]) (R:relation A): A → A → Prop ≝
+  |inj_dx: ∀a,c. R a c → TC_dx A R a c
+  |step_dx : ∀a,b,c. R a b → TC_dx A R b c → TC_dx A R a c.
+
+lemma TC_dx_strap: ∀A. ∀R: relation A.
+                   ∀a,b,c. TC_dx A R a b → R b c → TC_dx A R a c.
+#A #R #a #b #c #Hab elim Hab -a -b /3 width=3/
+qed.
+
+lemma TC_to_TC_dx: ∀A. ∀R: relation A.
+                   ∀a1,a2. TC … R a1 a2 → TC_dx … R a1 a2.
+#A #R #a1 #a2 #Ha12 elim Ha12 -a2 /2 width=3/
+qed.
+
+lemma TC_dx_to_TC: ∀A. ∀R: relation A.
+                   ∀a1,a2. TC_dx … R a1 a2 → TC … R a1 a2.
+#A #R #a1 #a2 #Ha12 elim Ha12 -a1 -a2 /2 width=3/
+qed.
+
+fact TC_star_ind_dx_aux: ∀A,R. reflexive A R →
+                         ∀a2. ∀P:predicate A. P a2 →
+                         (∀a1,a. R a1 a → TC … R a a2 → P a → P a1) →
+                         ∀a1,a. TC … R a1 a → a = a2 → P a1.
+#A #R #HR #a2 #P #Ha2 #H #a1 #a #Ha1
+elim (TC_to_TC_dx ???? Ha1) -a1 -a
+[ #a #c #Hac #H destruct /3 width=4/
+| #a #b #c #Hab #Hbc #IH #H destruct /3 width=4/
+]
+qed-.
+
+lemma TC_star_ind_dx: ∀A,R. reflexive A R →
+                      ∀a2. ∀P:predicate A. P a2 →
+                      (∀a1,a. R a1 a → TC … R a a2 → P a → P a1) →
+                      ∀a1. TC … R a1 a2 → P a1.
+#A #R #HR #a2 #P #Ha2 #H #a1 #Ha12
+@(TC_star_ind_dx_aux … HR … Ha2 H … Ha12) //
+qed-.
+
+definition Conf3: ∀A,B. relation2 A B → relation A → Prop ≝ λA,B,S,R.
+                  ∀b,a1. S a1 b → ∀a2. R a1 a2 → S a2 b.
+
+lemma TC_Conf3: ∀A,B,S,R. Conf3 A B S R → Conf3 A B S (TC … R).
+#A #B #S #R #HSR #b #a1 #Ha1 #a2 #H elim H -a2 /2 width=3/
+qed.