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index 10f5f372166f398c1dc644bb98b1c611ccd3c1ca..18da8b92eafa0531f4d657aa50b755c4d689afd0 100644 (file)
@@ -20,6 +20,9 @@ definition STape ≝ FinProd … FSUnialpha FinBool.
 
 definition only_bits ≝ λl.
   ∀c.memb STape c l = true → is_bit (\fst c) = true.
+
+definition only_bits_or_nulls ≝ λl.
+  ∀c.memb STape c l = true → bit_or_null (\fst c) = true.
   
 definition no_grids ≝ λl.
   ∀c.memb STape c l = true → is_grid (\fst c) = false.
@@ -34,66 +37,194 @@ lemma bit_not_grid: ∀d. is_bit d = true → is_grid d = false.
 * // normalize #H destruct
 qed.
 
+lemma bit_or_null_not_grid: ∀d. bit_or_null d = true → is_grid d = false.
+* // normalize #H destruct
+qed.
+
 lemma bit_not_bar: ∀d. is_bit d = true → is_bar d = false.
 * // normalize #H destruct
 qed.
 
+lemma bit_or_null_not_bar: ∀d. bit_or_null d = true → is_bar d = false.
+* // normalize #H destruct
+qed.
+
+definition mk_tuple ≝ λqin,cin,qout,cout,mv.
+  qin @ cin :: 〈comma,false〉:: qout @ cout :: 〈comma,false〉 :: [mv].
+  
 (* by definition, a tuple is not marked *)
 definition tuple_TM : nat → list STape → Prop ≝ 
- λn,t.∃qin,qout,mv.
- no_marks t ∧
- only_bits qin ∧ only_bits qout ∧ only_bits mv ∧
- |qin| = n ∧ |qout| = n (* ∧ |mv| = ? *) ∧ 
- t = qin@〈comma,false〉::qout@〈comma,false〉::mv.
+ λn,t.∃qin,cin,qout,cout,mv.
+ no_marks qin ∧ no_marks qout ∧
+ only_bits qin ∧ only_bits qout ∧ 
+ bit_or_null cin = true ∧ bit_or_null cout = true ∧ bit_or_null mv = true ∧
+ (cout = null → mv = null) ∧
+ |qin| = n ∧ |qout| = n ∧
+ t = mk_tuple qin 〈cin,false〉 qout 〈cout,false〉 〈mv,false〉.
  
-inductive table_TM : nat → list STape → Prop ≝ 
-| ttm_nil  : ∀n.table_TM n [] 
-| ttm_cons : ∀n,t1,T.tuple_TM n t1 → table_TM n T → table_TM n (t1@〈bar,false〉::T).
+inductive table_TM (n:nat) : list STape → Prop ≝ 
+| ttm_nil  : table_TM n [] 
+| ttm_cons : ∀t1,T.tuple_TM n t1 → table_TM n T → table_TM n (t1@〈bar,false〉::T).
 
-lemma no_grids_in_table: ∀n.∀l.table_TM n l → no_grids l.
-#n #l #t elim t   
-  [normalize #n #x #H destruct
-  |#m #t1 #t2 * #qin * #qout * #mv * * * * * * 
-   #Hmarks #Hqin #Hqout #Hmv  #_ #_ #Heq #Ht2 #Hind
-   whd >Heq #x #membx 
-   cases (memb_append … membx) -membx #membx
-    [cases (memb_append … membx) -membx #membx
-      [@bit_not_grid @Hqin // 
-      |cases (orb_true_l … membx) -membx #membx
-        [>(\P membx) //
-        |cases (memb_append … membx) -membx #membx
-          [@bit_not_grid @Hqout //
-          |cases (orb_true_l … membx) -membx #membx
-            [>(\P membx) //
-            |@bit_not_grid @Hmv //
-            ]
-          ]
-        ]
-      ]
-    |cases (orb_true_l … membx) -membx #membx
-      [>(\P membx) //
-      |@Hind //
-      ]
+inductive match_in_table (qin:list STape) (cin: STape) 
+                         (qout:list STape) (cout:STape) (mv:STape) 
+: list STape → Prop ≝ 
+| mit_hd : 
+   ∀tb.
+   match_in_table qin cin qout cout mv 
+     (mk_tuple qin cin qout cout mv @〈bar,false〉::tb)
+| mit_tl :
+   ∀qin0,cin0,qout0,cout0,mv0,tb.
+   match_in_table qin cin qout cout mv tb → 
+   match_in_table qin cin qout cout mv  
+     (mk_tuple qin0 cin0 qout0 cout0 mv0@〈bar,false〉::tb).
+     
+axiom append_l1_injective : 
+  ∀A.∀l1,l2,l3,l4:list A. |l1| = |l2| → l1@l3 = l2@l4 → l1 = l2.
+axiom append_l2_injective : 
+  ∀A.∀l1,l2,l3,l4:list A. |l1| = |l2| → l1@l3 = l2@l4 → l3 = l4.
+axiom cons_injective_l : ∀A.∀a1,a2:A.∀l1,l2.a1::l1 = a2::l2 → a1 = a2.
+axiom cons_injective_r : ∀A.∀a1,a2:A.∀l1,l2.a1::l1 = a2::l2 → l1 = l2.
+axiom tuple_len : ∀n,t.tuple_TM n t → |t| = 2*n+5.
+axiom append_eq_tech1 :
+  ∀A,l1,l2,l3,l4,a.l1@a::l2 = l3@l4 → |l1| < |l3| → ∃la:list A.l1@a::la = l3.
+axiom append_eq_tech2 :
+  ∀A,l1,l2,l3,l4,a.l1@a::l2 = l3@l4 → memb A a l4 = false → ∃la:list A.l3 = l1@a::la.
+(*axiom list_decompose_cases : 
+  ∀A,l1,l2,l3,l4,a.l1@a::l2 = l3@l4 → ∃la,lb:list A.l3 = la@a::lb ∨ l4 = la@a::lb.
+axiom list_decompose_l :
+  ∀A,l1,l2,l3,l4,a.l1@a::l2 = l3@l4 → memb A a l4 = false → 
+  ∃la,lb.l2 = la@lb ∧ l3 = l1@a::la.
+axiom list_decompose_r :
+  ∀A,l1,l2,l3,l4,a.l1@a::l2 = l3@l4 → memb A a l3 = false → 
+  ∃la,lb.l1 = la@lb ∧ l4 = lb@a::l2.
+axiom list_decompose_memb :
+  ∀A,l1,l2,l3,l4,a.l1@a::l2 = l3@l4 → |l1| < |l3| → memb A a l3 = true.*)
+
+lemma generic_match_to_match_in_table :
+  ∀n,T.table_TM n T → 
+  ∀qin,cin,qout,cout,mv.|qin| = n → |qout| = n → 
+  only_bits qin → only_bits qout → 
+  bit_or_null (\fst cin) = true → bit_or_null (\fst cout) = true → 
+  bit_or_null (\fst mv) = true →  
+  ∀t1,t2.
+  T = (t1@qin@cin::〈comma,false〉::qout@cout::〈comma,false〉::[mv])@t2 → 
+  match_in_table qin cin qout cout mv T.
+#n #T #Htable #qin #cin #qout #cout #mv #Hlenqin #Hlenqout
+#Hqinbits #Hqoutbits #Hcin #Hcout #Hmv
+elim Htable
+[ #t1 #t2 <associative_append cases (t1@qin) normalize
+  [ #Hfalse destruct (Hfalse) | #c0 #t0 #Hfalse destruct (Hfalse) ]
+| #tuple #T0 * #qin0 * #cin0 * #qout0 * #cout0 * #mv0
+  * * * * * * * * * *
+  #Hqin0marks #Hqout0marks #Hqin0bits #Hqout0bits #Hcin0 #Hcout0 #Hmv0 #Hcout0mv0
+  #Hlenqin0 #Hlenqout0 #Htuple #Htable0 #IH #t1 #t2 #HT
+  cases t1 in HT;
+  [ >Htuple normalize in ⊢ (??%%→?);
+    >associative_append >associative_append #HT
+    cut (qin0 = qin ∧ (〈cin0,false〉 = cin ∧ (qout0 = qout ∧ 
+         (〈cout0,false〉 = cout ∧ (〈mv0,false〉 = mv ∧ 〈bar,false〉::T0 = t2)))))
+    [ lapply (append_l1_injective … HT) [ >Hlenqin @Hlenqin0 ]
+      #Hqin % [ @Hqin ] -Hqin
+      lapply (append_l2_injective … HT) [ >Hlenqin @Hlenqin0 ] -HT #HT
+      lapply (cons_injective_l ????? HT) #Hcin % [ @Hcin ] -Hcin
+      lapply (cons_injective_r ????? HT) -HT #HT 
+      lapply (cons_injective_r ????? HT) -HT
+      >associative_append >associative_append #HT
+      lapply (append_l1_injective … HT) [ >Hlenqout @Hlenqout0 ]
+      #Hqout % [ @Hqout ] -Hqout
+      lapply (append_l2_injective … HT) [ >Hlenqout @Hlenqout0 ] -HT normalize #HT
+      lapply (cons_injective_l ????? HT) #Hcout % [ @Hcout ] -Hcout
+      lapply (cons_injective_r ????? HT) -HT #HT 
+      lapply (cons_injective_r ????? HT) -HT #HT
+      lapply (cons_injective_l ????? HT) #Hmv % [ @Hmv ] -Hmv
+      @(cons_injective_r ????? HT) ]
+    -HT * #Hqin * #Hcin * #Hqout * #Hcout * #Hmv #HT0
+    >(?:qin0@(〈cin0,false〉::〈comma,false〉::qout0@[〈cout0,false〉;〈comma,false〉;〈mv0,false〉])@〈bar,false〉::T0
+        = mk_tuple qin cin qout cout mv@〈bar,false〉::T0)
+    [|>Hqin >Hqout >Hcin >Hcout >Hmv normalize >associative_append >associative_append
+       normalize >associative_append % ]
+    %
+  | #c0 #cs0 #HT cut (∃cs1.c0::cs0 = tuple@〈bar,false〉::cs1)
+    [ cases (append_eq_tech1 ?????? HT ?)
+      [ -HT #ta #Hta cases (append_eq_tech2 … Hta ?)
+        [ -Hta #tb #Htb %{tb} @Htb 
+        | @daemon ]
+      | @le_S_S >length_append >(plus_n_O (|tuple|)) >commutative_plus @le_plus
+        [ @le_O_n
+        | >Htuple normalize >length_append >length_append @le_plus [ >Hlenqin >Hlenqin0 % ]
+          @le_S_S @le_S_S >length_append >length_append @le_plus [ >Hlenqout >Hlenqout0 % ] %] ] 
     ]
+    * #cs1 #Hcs1 >Hcs1 in HT; >associative_append >associative_append #HT
+    lapply (append_l2_injective … HT) // -HT #HT
+    lapply (cons_injective_r ????? HT) -HT
+    <associative_append #HT >Htuple %2 @(IH ?? HT)
   ]
+]
+qed.
+
+lemma no_grids_in_tuple : ∀n,l.tuple_TM n l → no_grids l.
+#n #l * #qin * #cin * #qout * #cout * #mv * * * * * * * * * *
+#_ #_ #Hqin #Hqout #Hcin #Hcout #Hmv #_ #_ #_ #Hl >Hl
+#c #Hc normalize in Hc; cases (memb_append … Hc) -Hc #Hc
+[ @bit_not_grid @(Hqin … Hc)
+| cases (orb_true_l … Hc) -Hc #Hc 
+[ change with (c == 〈cin,false〉 = true) in Hc; >(\P Hc) @bit_or_null_not_grid //
+| cases (orb_true_l … Hc) -Hc #Hc 
+[ change with (c == 〈comma,false〉 = true) in Hc; >(\P Hc) %
+| cases (memb_append …Hc) -Hc #Hc
+[ @bit_not_grid @(Hqout … Hc)
+| cases (orb_true_l … Hc) -Hc #Hc 
+[ change with (c == 〈cout,false〉 = true) in Hc; >(\P Hc) @bit_or_null_not_grid //
+| cases (orb_true_l … Hc) -Hc #Hc 
+[ change with (c == 〈comma,false〉 = true) in Hc; >(\P Hc) %
+| >(memb_single … Hc) @bit_or_null_not_grid @Hmv
+]]]]]]
+qed.
+
+lemma no_marks_in_tuple : ∀n,l.tuple_TM n l → no_marks l.
+#n #l * #qin * #cin * #qout * #cout * #mv * * * * * * * * * *
+#Hqin #Hqout #_ #_ #_ #_ #_ #_ #_ #_ #Hl >Hl
+#c #Hc normalize in Hc; cases (memb_append … Hc) -Hc #Hc
+[ @(Hqin … Hc)
+| cases (orb_true_l … Hc) -Hc #Hc 
+[ change with (c == 〈cin,false〉 = true) in Hc; >(\P Hc) %
+| cases (orb_true_l … Hc) -Hc #Hc 
+[ change with (c == 〈comma,false〉 = true) in Hc; >(\P Hc) %
+| cases (memb_append … Hc) -Hc #Hc
+[ @(Hqout … Hc)
+| cases (orb_true_l … Hc) -Hc #Hc 
+[ change with (c == 〈cout,false〉 = true) in Hc; >(\P Hc) %
+| cases (orb_true_l … Hc) -Hc #Hc 
+[ change with (c == 〈comma,false〉 = true) in Hc; >(\P Hc) %
+| >(memb_single … Hc) %
+]]]]]]
+qed.
+
+lemma no_grids_in_table: ∀n.∀l.table_TM n l → no_grids l.
+#n #l #t elim t   
+  [normalize #c #H destruct
+  |#t1 #t2 #Ht1 #Ht2 #IH lapply (no_grids_in_tuple … Ht1) -Ht1 #Ht1 #x #Hx
+   cases (memb_append … Hx) -Hx #Hx
+   [ @(Ht1 … Hx)
+   | cases (orb_true_l … Hx) -Hx #Hx
+     [ >(\P Hx) %
+     | @(IH … Hx) ] ] ]
 qed.
 
 lemma no_marks_in_table: ∀n.∀l.table_TM n l → no_marks l.
 #n #l #t elim t   
-  [normalize #n #x #H destruct
-  |#m #t1 #t2 * #qin * #qout * #mv * * * * * * 
-   #Hmarks #_ #_ #_ #_ #_ #_ #Ht2 #Hind
-   #x #Hx cases (memb_append … Hx) -Hx #Hx
-    [@Hmarks //
-    |cases (orb_true_l … Hx) -Hx #Hx
-      [>(\P Hx) //
-      |@Hind //
-      ]
-    ]
-  ]
+  [normalize #c #H destruct
+  |#t1 #t2 #Ht1 #Ht2 #IH lapply (no_marks_in_tuple … Ht1) -Ht1 #Ht1 #x #Hx
+   cases (memb_append … Hx) -Hx #Hx
+   [ @(Ht1 … Hx)
+   | cases (orb_true_l … Hx) -Hx #Hx
+     [ >(\P Hx) %
+     | @(IH … Hx) ] ] ]
 qed.      
           
-
+axiom last_of_table: ∀n,l,b.¬ table_TM n (l@[〈bar,b〉]).
+   
 (*
 l0 x* a l1 x0* a0 l2 ------> l0 x a* l1 x0 a0* l2
    ^                               ^
@@ -215,6 +346,109 @@ lapply (sem_seq ? (adv_to_mark_r ? bar_or_grid)
 ]]]]
 qed.
 
+definition init_current_on_match ≝ 
+  (seq ? (move_l ?)
+    (seq ? (adv_to_mark_l ? (λc:STape.is_grid (\fst c)))
+      (seq ? (move_r ?) (mark ?)))).
+          
+definition R_init_current_on_match ≝ λt1,t2.
+  ∀l1,l2,c,rs. no_grids l1 → is_grid c = false → 
+  t1 = midtape STape (l1@〈c,false〉::〈grid,false〉::l2)  〈grid,false〉 rs → 
+  t2 = midtape STape (〈grid,false〉::l2) 〈c,true〉 ((reverse ? l1)@〈grid,false〉::rs).
+
+lemma sem_init_current_on_match : 
+  Realize ? init_current_on_match R_init_current_on_match.
+#intape 
+cases (sem_seq ????? (sem_move_l ?)
+        (sem_seq ????? (sem_adv_to_mark_l ? (λc:STape.is_grid (\fst c)))
+           (sem_seq ????? (sem_move_r ?) (sem_mark ?))) intape)
+#k * #outc * #Hloop #HR 
+@(ex_intro ?? k) @(ex_intro ?? outc) % [@Hloop] -Hloop
+#l1 #l2 #c #rs #Hl1 #Hc #Hintape
+cases HR -HR #ta * whd in ⊢ (%→?); #Hta lapply (Hta … Hintape) -Hta -Hintape 
+generalize in match Hl1; cases l1
+  [#Hl1 whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); #Hta
+   * #tb * whd in ⊢ (%→?); #Htb cases (Htb … Hta) -Hta
+    [* >Hc #Htemp destruct (Htemp) ]
+   * #_ #Htc lapply (Htc [ ] 〈grid,false〉 ? (refl ??) (refl …) Hl1) 
+   whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); -Htc #Htc
+   * #td * whd in ⊢ (%→?); #Htd lapply (Htd … Htc) -Htc -Htd 
+   whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); #Htd
+   whd in ⊢ (%→?); #Houtc lapply (Houtc … Htd) -Houtc #Houtc
+   >Houtc % 
+  |#d #tl #Htl whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); #Hta
+   * #tb * whd in ⊢ (%→?); #Htb cases (Htb … Hta) -Htb
+    [* >(Htl … (memb_hd …)) #Htemp destruct (Htemp)]    
+   * #Hd >append_cons #Htb lapply (Htb … (refl ??) (refl …) ?)
+    [#x #membx cases (memb_append … membx) -membx #membx
+      [@Htl @memb_cons @membx | >(memb_single … membx) @Hc]]-Htb  #Htb
+   * #tc * whd in ⊢ (%→?); #Htc lapply (Htc … Htb) -Htb -Htc 
+   >reverse_append >associative_append whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); #Htc
+   whd in ⊢ (%→?); #Houtc lapply (Houtc … Htc) -Houtc #Houtc 
+   >Houtc >reverse_cons >associative_append % 
+  ]
+qed.   
+
+(*
+definition init_current_gen ≝ 
+  seq ? (adv_to_mark_l ? (is_marked ?))
+    (seq ? (clear_mark ?)
+       (seq ? (move_l ?)
+         (seq ? (adv_to_mark_l ? (λc:STape.is_grid (\fst c)))
+            (seq ? (move_r ?) (mark ?))))).
+          
+definition R_init_current_gen ≝ λt1,t2.
+  ∀l1,c,l2,b,l3,c1,rs,c0,b0. no_marks l1 → no_grids l2 →
+  Some ? 〈c0,b0〉 = option_hd ? (reverse ? (〈c,true〉::l2)) → 
+  t1 = midtape STape (l1@〈c,true〉::l2@〈grid,b〉::l3) 〈c1,false〉 rs → 
+  t2 = midtape STape (〈grid,b〉::l3) 〈c0,true〉
+        ((tail ? (reverse ? (l1@〈c,false〉::l2))@〈c1,false〉::rs)).
+
+lemma sem_init_current_gen : Realize ? init_current_gen R_init_current_gen.
+#intape 
+cases (sem_seq ????? (sem_adv_to_mark_l ? (is_marked ?))
+        (sem_seq ????? (sem_clear_mark ?)
+          (sem_seq ????? (sem_move_l ?)
+            (sem_seq ????? (sem_adv_to_mark_l ? (λc:STape.is_grid (\fst c)))
+              (sem_seq ????? (sem_move_r ?) (sem_mark ?))))) intape)
+#k * #outc * #Hloop #HR 
+@(ex_intro ?? k) @(ex_intro ?? outc) % [@Hloop] -Hloop
+#l1 #c #l2 #b #l3 #c1 #rs #c0 #b0 #Hl1 #Hl2 #Hc #Hintape
+cases HR -HR #ta * whd in ⊢ (%→?); #Hta cases (Hta … Hintape) -Hta -Hintape
+  [ * #Hfalse normalize in Hfalse; destruct (Hfalse) ]
+* #_ #Hta lapply (Hta l1 〈c,true〉 ? (refl ??) ??) [@Hl1|%] -Hta #Hta
+* #tb * whd in ⊢ (%→?); #Htb lapply (Htb … Hta) -Htb -Hta #Htb 
+* #tc * whd in ⊢ (%→?); #Htc lapply (Htc … Htb) -Htc -Htb 
+generalize in match Hc; generalize in match Hl2; cases l2
+  [#_ whd in ⊢ ((???%)→?); #Htemp destruct (Htemp) 
+   whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); #Htc
+   * #td * whd in ⊢ (%→?); #Htd cases (Htd … Htc) -Htd
+    [2: * whd in ⊢ (??%?→?); #Htemp destruct (Htemp) ]
+   * #_ #Htd >Htd in Htc; -Htd #Htd
+   * #te * whd in ⊢ (%→?); #Hte lapply (Hte … Htd) -Htd
+   >reverse_append >reverse_cons 
+   whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); #Hte
+   whd in ⊢ (%→?); #Houtc lapply (Houtc … Hte) -Houtc -Hte #Houtc
+   >Houtc %
+  |#d #tl #Htl #Hc0 whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); #Htc
+   * #td * whd in ⊢ (%→?); #Htd cases (Htd … Htc) -Htd
+    [* >(Htl … (memb_hd …)) whd in ⊢ (??%?→?); #Htemp destruct (Htemp)]    
+   * #Hd #Htd lapply (Htd … (refl ??) (refl ??) ?)
+    [#x #membx @Htl @memb_cons @membx] -Htd #Htd
+   * #te * whd in ⊢ (%→?); #Hte lapply (Hte … Htd) -Htd
+   >reverse_append >reverse_cons >reverse_cons
+   >reverse_cons in Hc0; >reverse_cons cases (reverse ? tl)
+     [normalize in ⊢ (%→?); #Hc0 destruct (Hc0) #Hte 
+      whd in ⊢ (%→?); #Houtc lapply (Houtc … Hte) -Houtc -Hte #Houtc
+      >Houtc %
+     |* #c2 #b2 #tl2 normalize in ⊢ (%→?); #Hc0 destruct (Hc0)  
+      whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); #Hte 
+      whd in ⊢ (%→?); #Houtc lapply (Houtc … Hte) -Houtc -Hte #Houtc
+      >Houtc >associative_append >associative_append >associative_append %
+     ]
+   ]
+qed.
+*)
 definition init_current ≝ 
   seq ? (adv_to_mark_l ? (is_marked ?))
     (seq ? (clear_mark ?)
@@ -270,8 +504,8 @@ definition match_tuple_step ≝
 
 definition R_match_tuple_step_true ≝ λt1,t2.
   ∀ls,c,l1,l2,c1,l3,l4,rs,n.
-  is_bit c = true → only_bits l1 → no_marks l1 (* → no_grids l2 *) → is_bit c1 = true →
-  only_bits l3 → n = |l1| → |l1| = |l3| →
+  bit_or_null c = true → only_bits_or_nulls l1 → no_marks l1 (* → no_grids l2 *) → bit_or_null c1 = true →
+  only_bits_or_nulls l3 → n = |l1| → |l1| = |l3| →
   table_TM (S n) (l2@〈bar,false〉::〈c1,false〉::l3@〈comma,false〉::l4) → 
   t1 = midtape STape (〈grid,false〉::ls) 〈c,true〉 
          (l1@〈grid,false〉::l2@〈bar,false〉::〈c1,true〉::l3@〈comma,false〉::l4@〈grid,false〉::rs) → 
@@ -282,11 +516,11 @@ definition R_match_tuple_step_true ≝ λt1,t2.
   ∨
   (* non facciamo match e marchiamo la prossima tupla *)
   ((〈c,false〉::l1 ≠ 〈c1,false〉::l3 ∧
-   ∃c2,l5,l6,l7.l4 = l5@〈bar,false〉::〈c2,false〉::l6@〈comma,false〉::l7 ∧
+   ∃c2,l5,l6.l4 = l5@〈bar,false〉::〈c2,false〉::l6 ∧
    (* condizioni su l5 l6 l7 *)
    t2 = midtape STape (〈grid,false〉::ls) 〈c,true〉 
-         (l1@〈grid,false〉::l2@〈bar,false〉::〈c1,true〉::l3@〈comma,false〉::
-          l5@〈bar,false〉::〈c2,true〉::l6@〈comma,false〉::l7))
+         (l1@〈grid,false〉::l2@〈bar,false〉::〈c1,false〉::l3@〈comma,false〉::
+          l5@〈bar,false〉::〈c2,true〉::l6@〈grid,false〉::rs))
   ∨  
   (* non facciamo match e non c'è una prossima tupla:
      non specifichiamo condizioni sul nastro di output, perché
@@ -310,6 +544,12 @@ lemma some_option_hd: ∀A.∀l:list A.∀a.∃b.
 #A #l #a cases l normalize /2/
 qed.
 
+axiom tech_split2 : ∀A,l1,l2,l3,l4,x. 
+  memb A x l1 = false → memb ? x l3 = false → 
+  l1@x::l2 = l3@x::l4 → l1 = l3 ∧ l2 = l4.
+  
+axiom injective_append : ∀A,l.injective … (λx.append A x l).
+
 lemma sem_match_tuple_step: 
     accRealize ? match_tuple_step (inr … (inl … (inr … 0))) 
     R_match_tuple_step_true R_match_tuple_step_false.
@@ -348,7 +588,7 @@ lemma sem_match_tuple_step:
         |#x #tl @not_to_not normalize #H destruct // 
         ]
       ] #Hnoteq %2
-    cut (is_bit d' = true) 
+    cut (bit_or_null d' = true) 
       [cases la in H3;
         [normalize in ⊢ (%→?); #H destruct //
         |#x #tl #H @(Hl3 〈d',false〉)
@@ -357,37 +597,45 @@ lemma sem_match_tuple_step:
       ] #Hd'
     >Htapec in Hor; -Htapec *
      [* #taped * whd in ⊢ (%→?); #H @False_ind
-      cases (H … (refl …)) >(bit_not_grid ? Hd') #Htemp destruct (Htemp)
+      cases (H … (refl …)) >(bit_or_null_not_grid ? Hd') #Htemp destruct (Htemp)
      |* #taped * whd in ⊢ (%→?); #H cases (H … (refl …)) -H #_
       #Htaped * #tapee * whd in ⊢ (%→?); #Htapee  
       <(associative_append ? lc (〈comma,false〉::l4)) in Htaped; #Htaped
       cases (Htapee … Htaped ???) -Htaped -Htapee 
        [* #rs3 * * (* we proceed by cases on rs4 *) 
-         [(* rs4 is empty *)
-          * #d * #b * * * #Heq1 #Hnobars
-          whd in ⊢ ((???%)→?); #Htemp destruct (Htemp)
-          #Htapee * 
-           [* #tapef * whd in ⊢ (%→?); >Htapee -Htapee #Htapef 
-            cases (Htapef … (refl …)) -Htapef #_ #Htapef >Htapef -Htapef
-            whd in ⊢ (%→?); #H lapply (H … ???? (refl …)) #Htapeout
-            %2 % 
-             [% [@Hnoteq |@daemon]
-             |>Htapeout %
-             ]
-           |* #tapef * whd in ⊢ (%→?); >Htapee -Htapee #Htapef
-            cases (Htapef … (refl …)) whd in ⊢ ((??%?)→?); #Htemp destruct (Htemp)
-           ]
+         [(* rs4 is empty : the case is absurd since the tape
+            cannot end with a bar *)
+          * #d * #b * * * #Heq1 @False_ind 
+          cut (∀A,l1,l2.∀a:A. a::l1@l2=(a::l1)@l2) [//] #Hcut 
+          >Hcut in Htable; >H3 >associative_append
+          normalize >Heq1 >Hcut <associative_append >Hcut 
+          <associative_append #Htable @(absurd … Htable) 
+          @last_of_table    
          |(* rs4 not empty *)
           * #d2 #b2 #rs3' * #d  * #b * * * #Heq1 #Hnobars
-          cut (is_grid d2 = false) [@daemon (* no grids in table *)] #Hd2
+          cut (memb STape 〈d2,b2〉 (l2@〈bar,false〉::〈c1,false〉::l3@〈comma,false〉::l4) = true)
+            [@memb_append_l2 @memb_cons
+             cut (∀A,l1,l2.∀a:A. a::l1@l2=(a::l1)@l2) [//] #Hcut
+             >Hcut >H3 >associative_append @memb_append_l2 
+             @memb_cons >Heq1 @memb_append_l2 @memb_cons @memb_hd] #d2intable
+          cut (is_grid d2 = false) 
+            [@(no_grids_in_table … Htable … 〈d2,b2〉 d2intable)] #Hd2
+          cut (b2 = false) 
+            [@(no_marks_in_table … Htable … 〈d2,b2〉 d2intable)] #Hb2 
+          >Hb2 in Heq1; #Heq1 -Hb2 -b2
           whd in ⊢ ((???%)→?); #Htemp destruct (Htemp) #Htapee >Htapee -Htapee *
-           [* #tapef * whd in ⊢ (%→?); #Htapef 
+           [(* we know current is not grid *)
+            * #tapef * whd in ⊢ (%→?); #Htapef 
             cases (Htapef … (refl …)) >Hd2 #Htemp destruct (Htemp) 
            |* #tapef * whd in ⊢ (%→?); #Htapef 
             cases (Htapef … (refl …)) #_ -Htapef #Htapef
-            * #tapeg >Htapef -Htapef * whd in ⊢ (%→?); 
+            * #tapeg >Htapef -Htapef * 
+            (* move_l *)
+            whd in ⊢ (%→?); 
             #H lapply (H … (refl …)) whd in ⊢ (???%→?); -H  #Htapeg
-            >Htapeg -Htapeg whd in ⊢ (%→?); #Htapeout
+            >Htapeg -Htapeg
+            (* init_current *)
+             whd in ⊢ (%→?); #Htapeout
             %1 cases (some_option_hd ? (reverse ? (reverse ? la)) 〈c',true〉)
             * #c00 #b00 #Hoption
             lapply 
@@ -402,16 +650,70 @@ lemma sem_match_tuple_step:
                 [normalize in ⊢ (%→?); #Htemp destruct (Htemp) 
                  @injective_notb @notgridc
                 |#x #tl normalize in ⊢ (%→?); #Htemp destruct (Htemp)
-                 @bit_not_grid @(Hl1bars 〈c',false〉) @memb_append_l2 @memb_hd
+                 @bit_or_null_not_grid @(Hl1bars 〈c',false〉) @memb_append_l2 @memb_hd
                 ]
-              |cut (only_bits (la@(〈c',false〉::lb)))
+              |cut (only_bits_or_nulls (la@(〈c',false〉::lb)))
                 [<H2 whd #c0 #Hmemb cases (orb_true_l … Hmemb)
                   [#eqc0 >(\P eqc0) @Hc |@Hl1bars]
-                |#Hl1' #x #Hx @bit_not_grid @Hl1'
+                |#Hl1' #x #Hx @bit_or_null_not_grid @Hl1'
                  @memb_append_l1 @daemon
                 ]
               |@daemon
-              |@daemon
+              |>reverse_append >reverse_cons >reverse_reverse
+               >reverse_append >reverse_reverse
+               >reverse_cons >reverse_append >reverse_reverse
+               >reverse_append >reverse_cons >reverse_reverse
+               >reverse_reverse
+               #Htapeout % [@Hnoteq]
+               @(ex_intro … d2)
+               cut (∃rs32.rs3 = lc@〈comma,false〉::rs32) 
+               [ (*cases (tech_split STape (λc.c == 〈bar,false〉) l4)
+                 [
+                 | * #l41 * * #cbar #bfalse * #l42 * * #Hbar #Hl4 #Hl41
+                   @(ex_intro ?? l41) >Hl4 in Heq1; #Heq1
+               
+               cut (sublist … lc l3)
+                 [ #x #Hx cases la in H3;
+                   [ normalize #H3 destruct (H3) @Hx
+                   | #p #la' normalize #Hla' destruct (Hla')
+                     @memb_append_l2 @memb_cons @Hx ] ] #Hsublist*)
+               @daemon]
+               * #rs32 #Hrs3
+               (* cut 
+               (〈c1,false〉::l3@〈comma,false〉::l4= la@〈d',false〉::rs3@〈bar,false〉::〈d2,b2〉::rs3')
+               [@daemon] #Hcut *)
+               cut (l4=rs32@〈bar,false〉::〈d2,false〉::rs3')
+               [ >Hrs3 in Heq1; @daemon ] #Hl4
+               @(ex_intro … rs32) @(ex_intro … rs3') %
+                 [@Hl4
+                 |>Htapeout @eq_f2
+                   [@daemon
+                   |(*>Hrs3 *)>append_cons
+                    > (?:l1@〈grid,false〉::l2@〈bar,false〉::〈c1,false〉::l3@〈comma,false〉::rs32@〈bar,false〉::〈d2,true〉::rs3'@〈grid,false〉::rs
+                        = (l1@〈grid,false〉::l2@〈bar,false〉::〈c1,false〉::l3@〈comma,false〉::rs32@[〈bar,false〉])@〈d2,true〉::rs3'@〈grid,false〉::rs)
+                    [|>associative_append normalize 
+                      >associative_append normalize
+                      >associative_append normalize
+                      >associative_append normalize
+                       % ]
+                    @eq_f2 [|%]
+                    @(injective_append … (〈d2,false〉::rs3'))
+                    >(?:(la@[〈c',false〉])@((((lb@[〈grid,false〉])@l2@[〈bar,false〉])@la)@[〈d',false〉])@rs3
+                       =((la@〈c',false〉::lb)@([〈grid,false〉]@l2@[〈bar,false〉]@la@[〈d',false〉]@rs3)))
+                    [|>associative_append >associative_append 
+                      >associative_append >associative_append >associative_append
+                      >associative_append >associative_append % ]
+                    <H2 normalize (* <Hrs3 *)
+                    >associative_append >associative_append >associative_append
+                    @eq_f normalize @eq_f >associative_append
+                    >associative_append @eq_f normalize @eq_f
+                    >(append_cons ? 〈d',false〉) >associative_append
+                    <Heq1 >Hl4 <associative_append <append_cons
+                    <H3
+                    >associative_append normalize
+                    >associative_append normalize %
+                   ]
+                 ]
               ]
            ]
          ]
@@ -430,24 +732,54 @@ lemma sem_match_tuple_step:
           cases (Htapef … (refl …)) -Htapef 
           whd in ⊢ ((??%?)→?); #Htemp destruct (Htemp) 
          ]
-       |@daemon (* no marks in table *)
+       |(* no marks in table *)
+        #x #membx @(no_marks_in_table … Htable) 
+        @memb_append_l2 @memb_cons 
+        cut (∀A,l1,l2.∀a:A. a::l1@l2=(a::l1)@l2) [//] #Hcut >Hcut
+        >H3 >associative_append @memb_append_l2 @memb_cons @membx
        |(* no grids in table *)
-        #x #Hx cases (memb_append … Hx) 
-         [-Hx #Hx @bit_not_grid @Hl3 cases la in H3; normalize 
-           [#H3 destruct (H3) @Hx | #y #tl #H3 destruct (H3) 
-            @memb_append_l2 @memb_cons @Hx ]
-         |-Hx #Hx @(no_grids_in_table … Htable) 
-          @memb_append_l2 @memb_cons @memb_cons @memb_append_l2 @Hx
-         ]
-       |whd in ⊢ (??%?); >(bit_not_grid … Hd') >(bit_not_bar … Hd') %
+        #x #membx @(no_grids_in_table … Htable) 
+        @memb_append_l2 @memb_cons 
+        cut (∀A,l1,l2.∀a:A. a::l1@l2=(a::l1)@l2) [//] #Hcut >Hcut
+        >H3 >associative_append @memb_append_l2 @memb_cons @membx
+       |whd in ⊢ (??%?); >(bit_or_null_not_grid … Hd') >(bit_or_null_not_bar … Hd') %
        ]
      ]
-   |(* no marks in l3 *) 
-    @daemon
-   |(* no marks in l2@[〈bar,false〉] *) @daemon
+   |#x #membx @(no_marks_in_table … Htable) 
+    @memb_append_l2 @memb_cons @memb_cons @memb_append_l1 @membx 
+   |#x #membx @(no_marks_in_table … Htable) 
+    cases (memb_append … membx) -membx #membx
+     [@memb_append_l1 @membx | @memb_append_l2 >(memb_single … membx) @memb_hd]
    |>associative_append %
    ]
  ]
 qed.
 
-  
\ No newline at end of file
+
+(* 
+  MATCH TUPLE
+
+  scrolls through the tuples in the transition table until one matching the
+  current configuration is found
+*)
+
+definition match_tuple ≝  whileTM ? match_tuple_step (inr … (inl … (inr … 0))).
+
+definition R_match_tuple ≝ λt1,t2.
+  ∀ls,c,l1,c1,l2,rs,n.
+  is_bit c = true → only_bits_or_nulls l1 → is_bit c1 = true → n = |l1| →
+  table_TM (S n) (〈c1,false〉::l2) → 
+  t1 = midtape STape (〈grid,false〉::ls) 〈c,true〉 
+         (l1@〈grid,false〉::〈c1,true〉::l2@〈grid,false〉::rs) → 
+  (* facciamo match *)
+  (∃l3,newc,mv,l4.
+   〈c1,false〉::l2 = l3@〈c,false〉::l1@〈comma,false〉::newc@〈comma,false〉::mv::l4 ∧
+   t2 = midtape ? (reverse ? l1@〈c,false〉::〈grid,false〉::ls) 〈grid,false〉
+        (l3@〈c,false〉::l1@〈comma,true〉::newc@〈comma,false〉::mv::l4@〈grid,false〉::rs))
+  ∨
+  (* non facciamo match su nessuna tupla;
+     non specifichiamo condizioni sul nastro di output, perché
+     non eseguiremo altre operazioni, quindi il suo formato non ci interessa *)
+  (current ? t2 = Some ? 〈grid,true〉 ∧
+   ∀l3,newc,mv,l4.
+   〈c1,false〉::l2 ≠ l3@〈c,false〉::l1@〈comma,false〉::newc@〈comma,false〉::mv::l4).