]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - matita/matita/contribs/lambdadelta/delayed_updating/syntax/path_closed.ma
update in delayed_updating and ground
[helm.git] / matita / matita / contribs / lambdadelta / delayed_updating / syntax / path_closed.ma
index 620db955c30943a906f75ca63045380069e576e0..37a2b26186e814e70e9fb5e966bd7294dcfaf013 100644 (file)
 (**************************************************************************)
 
 include "delayed_updating/syntax/path.ma".
-include "delayed_updating/notation/functions/class_c_1.ma".
+include "delayed_updating/notation/functions/class_c_2.ma".
 include "ground/arith/nat_plus.ma".
 include "ground/arith/nat_pred_succ.ma".
 include "ground/lib/subset.ma".
+include "ground/lib/bool_and.ma".
 include "ground/generated/insert_eq_1.ma".
 
 (* CLOSED CONDITION FOR PATH ************************************************)
 
-inductive pcc: relation2 nat path โ‰
+inductive pcc (o): relation2 nat path โ‰
 | pcc_empty:
-  pcc (๐ŸŽ) (๐ž)
+  pcc (๐ŸŽ) (๐ž)
 | pcc_d_dx (p) (n) (k):
-  pcc (n+ninj k) p โ†’ pcc n (pโ—–๐—ฑk)
+  (โ“‰ = o โ†’ n = โ†‘โ†“n) โ†’
+  pcc o (n+ninj k) p โ†’ pcc o n (pโ—–๐—ฑk)
 | pcc_m_dx (p) (n):
-  pcc n p โ†’ pcc n (pโ—–๐—บ)
+  pcc o n p โ†’ pcc o n (pโ—–๐—บ)
 | pcc_L_dx (p) (n):
-  pcc n p โ†’ pcc (โ†‘n) (pโ—–๐—Ÿ)
+  pcc o n p โ†’ pcc o (โ†‘n) (pโ—–๐—Ÿ)
 | pcc_A_dx (p) (n):
-  pcc n p โ†’ pcc n (pโ—–๐—”)
+  pcc o n p โ†’ pcc o n (pโ—–๐—”)
 | pcc_S_dx (p) (n):
-  pcc n p โ†’ pcc n (pโ—–๐—ฆ)
+  pcc o n p โ†’ pcc o n (pโ—–๐—ฆ)
 .
 
 interpretation
   "closed condition (path)"
-  'ClassC n = (pcc n).
+  'ClassC o n = (pcc o n).
+
+(* Advanced constructions ***************************************************)
+
+lemma pcc_false_d_dx (p) (n) (k:pnat):
+      p ฯต ๐‚โจโ’ป,n+kโฉ โ†’ pโ—–๐—ฑk ฯต ๐‚โจโ’ป,nโฉ.
+#p #n #k #H0
+@pcc_d_dx [| // ]
+#H0 destruct
+qed.
+
+lemma pcc_true_d_dx (p) (n:pnat) (k:pnat):
+      p ฯต ๐‚โจโ“‰,n+kโฉ โ†’ pโ—–๐—ฑk ฯต ๐‚โจโ“‰,nโฉ.
+/2 width=1 by pcc_d_dx/
+qed.
 
 (* Basic inversions ********************************************************)
 
-lemma pcc_inv_empty (n):
-      (๐ž) ฯต ๐‚โจnโฉ โ†’ ๐ŸŽ = n.
-#n @(insert_eq_1 โ€ฆ (๐ž))
+lemma pcc_inv_empty (o) (n):
+      (๐ž) ฯต ๐‚โจo,nโฉ โ†’ ๐ŸŽ = n.
+#o #n @(insert_eq_1 โ€ฆ (๐ž))
 #x * -n //
-#p #n [ #k ] #_ #H0 destruct
+#p #n [ #k #_ ] #_ #H0 destruct
 qed-.
 
-lemma pcc_inv_d_dx (p) (n) (k):
-      pโ—–๐—ฑk ฯต ๐‚โจnโฉ โ†’ p ฯต ๐‚โจn+kโฉ.
-#p #n #h @(insert_eq_1 โ€ฆ (pโ—–๐—ฑh))
+(**) (* alias *)
+alias symbol "DownArrow" (instance 4) = "predecessor (non-negative integers)".
+alias symbol "UpArrow" (instance 3) = "successor (non-negative integers)".
+alias symbol "and" (instance 1) = "logical and".
+
+lemma pcc_inv_d_dx (o) (p) (n) (k):
+      pโ—–๐—ฑk ฯต ๐‚โจo, nโฉ โ†’
+      โˆงโˆง (โ“‰ = o โ†’ n = โ†‘โ†“n)
+       & p ฯต ๐‚โจo, n+kโฉ.
+#o #p #n #h @(insert_eq_1 โ€ฆ (pโ—–๐—ฑh))
 #x * -x -n
-[|*: #x #n [ #k ] #Hx ] #H0 destruct //
+[|*: #x #n [ #k #Ho ] #Hx ] #H0 destruct
+/3 width=1 by conj/
 qed-.
 
-lemma pcc_inv_m_dx (p) (n):
-      pโ—–๐—บ ฯต ๐‚โจnโฉ โ†’ p ฯต ๐‚โจnโฉ.
-#p #n @(insert_eq_1 โ€ฆ (pโ—–๐—บ))
+lemma pcc_inv_m_dx (o) (p) (n):
+      pโ—–๐—บ ฯต ๐‚โจo,nโฉ โ†’ p ฯต ๐‚โจo,nโฉ.
+#o #p #n @(insert_eq_1 โ€ฆ (pโ—–๐—บ))
 #x * -x -n
-[|*: #x #n [ #k ] #Hx ] #H0 destruct //
+[|*: #x #n [ #k #_ ] #Hx ] #H0 destruct //
 qed-.
 
-lemma pcc_inv_L_dx (p) (n):
-      pโ—–๐—Ÿ ฯต ๐‚โจnโฉ โ†’
-      โˆงโˆง p ฯต ๐‚โจโ†“nโฉ & n = โ†‘โ†“n.
-#p #n @(insert_eq_1 โ€ฆ (pโ—–๐—Ÿ))
+lemma pcc_inv_L_dx (o) (p) (n):
+      pโ—–๐—Ÿ ฯต ๐‚โจo,nโฉ โ†’
+      โˆงโˆง p ฯต ๐‚โจo,โ†“nโฉ & n = โ†‘โ†“n.
+#o #p #n @(insert_eq_1 โ€ฆ (pโ—–๐—Ÿ))
 #x * -x -n
-[|*: #x #n [ #k ] #Hx ] #H0 destruct
+[|*: #x #n [ #k #_ ] #Hx ] #H0 destruct
 <npred_succ /2 width=1 by conj/
 qed-.
 
-lemma pcc_inv_A_dx (p) (n):
-      pโ—–๐—” ฯต ๐‚โจnโฉ โ†’ p ฯต ๐‚โจnโฉ.
-#p #n @(insert_eq_1 โ€ฆ (pโ—–๐—”))
+lemma pcc_inv_A_dx (o) (p) (n):
+      pโ—–๐—” ฯต ๐‚โจo,nโฉ โ†’ p ฯต ๐‚โจo,nโฉ.
+#o #p #n @(insert_eq_1 โ€ฆ (pโ—–๐—”))
 #x * -x -n
-[|*: #x #n [ #k ] #Hx ] #H0 destruct //
+[|*: #x #n [ #k #_ ] #Hx ] #H0 destruct //
 qed-.
 
-lemma pcc_inv_S_dx (p) (n):
-      pโ—–๐—ฆ ฯต ๐‚โจnโฉ โ†’ p ฯต ๐‚โจnโฉ.
-#p #n @(insert_eq_1 โ€ฆ (pโ—–๐—ฆ))
+lemma pcc_inv_S_dx (o) (p) (n):
+      pโ—–๐—ฆ ฯต ๐‚โจo,nโฉ โ†’ p ฯต ๐‚โจo,nโฉ.
+#o #p #n @(insert_eq_1 โ€ฆ (pโ—–๐—ฆ))
 #x * -x -n
-[|*: #x #n [ #k ] #Hx ] #H0 destruct //
+[|*: #x #n [ #k #_ ] #Hx ] #H0 destruct //
+qed-.
+
+(* Advanced destructions ****************************************************)
+
+lemma pcc_des_d_dx (o) (p) (n) (k):
+      pโ—–๐—ฑk ฯต ๐‚โจo,nโฉ โ†’ p ฯต ๐‚โจo,n+kโฉ.
+#o #p #n #k #H0
+elim (pcc_inv_d_dx โ€ฆ H0) -H0 #H1 #H2 //
+qed-.
+
+lemma pcc_des_gen (o) (p) (n):
+      p ฯต ๐‚โจo,nโฉ โ†’ p ฯต ๐‚โจโ’ป,nโฉ.
+#o #p #n #H0 elim H0 -p -n //
+#p #n [ #k #Ho ] #_ #IH
+/2 width=1 by pcc_m_dx, pcc_L_dx, pcc_A_dx, pcc_S_dx, pcc_false_d_dx/
 qed-.
 
 (* Advanced inversions ******************************************************)
 
-lemma pcc_inv_empty_succ (n):
-      (๐ž) ฯต ๐‚โจโ†‘nโฉ โ†’ โŠฅ.
-#n #H0
+lemma pcc_inv_empty_succ (o) (n):
+      (๐ž) ฯต ๐‚โจo,โ†‘nโฉ โ†’ โŠฅ.
+#o #n #H0
 lapply (pcc_inv_empty โ€ฆ H0) -H0 #H0
 /2 width=7 by eq_inv_zero_nsucc/
 qed-.
 
-lemma pcc_inv_L_dx_zero (p):
-      pโ—–๐—Ÿ ฯต ๐‚โจ๐ŸŽโฉ โ†’ โŠฅ.
-#p #H0
+lemma pcc_true_inv_d_dx_zero (p) (k):
+      pโ—–๐—ฑk ฯต ๐‚โจโ“‰,๐ŸŽโฉ โ†’ โŠฅ.
+#p #k #H0
+elim (pcc_inv_d_dx โ€ฆ H0) -H0 #H0 #_
+elim (eq_inv_zero_nsucc โ€ฆ (H0 ?)) -H0 //
+qed-.
+
+lemma pcc_inv_L_dx_zero (o) (p):
+      pโ—–๐—Ÿ ฯต ๐‚โจo,๐ŸŽโฉ โ†’ โŠฅ.
+#o #p #H0
 elim (pcc_inv_L_dx โ€ฆ H0) -H0 #_ #H0
 /2 width=7 by eq_inv_zero_nsucc/
 qed-.
 
-lemma pcc_inv_L_dx_succ (p) (n):
-      pโ—–๐—Ÿ ฯต ๐‚โจโ†‘nโฉ โ†’ p ฯต ๐‚โจnโฉ.
-#p #n #H0
+lemma pcc_inv_L_dx_succ (o) (p) (n):
+      pโ—–๐—Ÿ ฯต ๐‚โจo,โ†‘nโฉ โ†’ p ฯต ๐‚โจo,nโฉ.
+#o #p #n #H0
 elim (pcc_inv_L_dx โ€ฆ H0) -H0 //
 qed-.
 
+(* Constructions with land **************************************************)
+
+lemma pcc_land_dx (o1) (o2) (p) (n):
+      p ฯต ๐‚โจo1,nโฉ โ†’ p ฯต ๐‚โจo1โˆงo2,nโฉ.
+#o1 * /2 width=2 by pcc_des_gen/
+qed.
+
+lemma pcc_land_sn (o1) (o2) (p) (n):
+      p ฯต ๐‚โจo2,nโฉ โ†’ p ฯต ๐‚โจo1โˆงo2,nโฉ.
+* /2 width=2 by pcc_des_gen/
+qed.
+
 (* Main constructions with path_append **************************************)
 
-theorem pcc_append_bi (p) (q) (m) (n):
-        p ฯต ๐‚โจmโฉ โ†’ q ฯต ๐‚โจnโฉ โ†’ pโ—q ฯต ๐‚โจm+nโฉ.
-#p #q #m #n #Hm #Hm elim Hm -Hm // -Hm
-#p #n [ #k ] #_ #IH [3: <nplus_succ_dx ]
-/2 width=1 by pcc_d_dx, pcc_m_dx, pcc_L_dx, pcc_A_dx, pcc_S_dx/
+theorem pcc_append_bi (o1) (o2) (p) (q) (m) (n):
+        p ฯต ๐‚โจo1,mโฉ โ†’ q ฯต ๐‚โจo2,nโฉ โ†’ pโ—q ฯต ๐‚โจo1โˆงo2,m+nโฉ.
+#o1 #o2 #p #q #m #n #Hm #Hn elim Hn -q -n
+/2 width=1 by pcc_m_dx, pcc_A_dx, pcc_S_dx, pcc_land_dx/
+#q #n [ #k #Ho2 ] #_ #IH
+[ @pcc_d_dx // #H0
+  elim (andb_inv_true_sn โ€ฆ H0) -H0 #_ #H0 >Ho2 //
+  <nplus_succ_dx <npred_succ //
+| <nplus_succ_dx /2 width=1 by pcc_L_dx/
+]
 qed.
 
 (* Constructions with path_lcons ********************************************)
 
-lemma pcc_m_sn (q) (n):
-      q ฯต ๐‚โจnโฉ โ†’ (๐—บโ——q) ฯต ๐‚โจnโฉ.
-#q #n #Hq
-lapply (pcc_append_bi (๐žโ—–๐—บ) โ€ฆ Hq) -Hq
+lemma pcc_m_sn (o) (q) (n):
+      q ฯต ๐‚โจo,nโฉ โ†’ (๐—บโ——q) ฯต ๐‚โจo,nโฉ.
+#o #q #n #Hq
+lapply (pcc_append_bi (โ“‰) โ€ฆ (๐žโ—–๐—บ) โ€ฆ Hq) -Hq
 /2 width=3 by pcc_m_dx/
 qed.
 
-lemma pcc_L_sn (q) (n):
-      q ฯต ๐‚โจnโฉ โ†’ (๐—Ÿโ——q) ฯต ๐‚โจโ†‘nโฉ.
-#q #n #Hq
-lapply (pcc_append_bi (๐žโ—–๐—Ÿ) โ€ฆ Hq) -Hq
+lemma pcc_L_sn (o) (q) (n):
+      q ฯต ๐‚โจo,nโฉ โ†’ (๐—Ÿโ——q) ฯต ๐‚โจo,โ†‘nโฉ.
+#o #q #n #Hq
+lapply (pcc_append_bi (โ“‰) โ€ฆ (๐žโ—–๐—Ÿ) โ€ฆ Hq) -Hq
 /2 width=3 by pcc_L_dx/
 qed.
 
-lemma pcc_A_sn (q) (n):
-      q ฯต ๐‚โจnโฉ โ†’ (๐—”โ——q) ฯต ๐‚โจnโฉ.
-#q #n #Hq
-lapply (pcc_append_bi (๐žโ—–๐—”) โ€ฆ Hq) -Hq
+lemma pcc_A_sn (o) (q) (n):
+      q ฯต ๐‚โจo,nโฉ โ†’ (๐—”โ——q) ฯต ๐‚โจo,nโฉ.
+#o #q #n #Hq
+lapply (pcc_append_bi (โ“‰) โ€ฆ (๐žโ—–๐—”) โ€ฆ Hq) -Hq
 /2 width=3 by pcc_A_dx/
 qed.
 
-lemma pcc_S_sn (q) (n):
-      q ฯต ๐‚โจnโฉ โ†’ (๐—ฆโ——q) ฯต ๐‚โจnโฉ.
-#q #n #Hq
-lapply (pcc_append_bi (๐žโ—–๐—ฆ) โ€ฆ Hq) -Hq
+lemma pcc_S_sn (o) (q) (n):
+      q ฯต ๐‚โจo,nโฉ โ†’ (๐—ฆโ——q) ฯต ๐‚โจo,nโฉ.
+#o #q #n #Hq
+lapply (pcc_append_bi (โ“‰) โ€ฆ (๐žโ—–๐—ฆ) โ€ฆ Hq) -Hq
 /2 width=3 by pcc_S_dx/
 qed.
 
 (* Main inversions **********************************************************)
 
-theorem pcc_mono (q) (n1):
-        q ฯต ๐‚โจn1โฉ โ†’ โˆ€n2. q ฯต ๐‚โจn2โฉ โ†’ n1 = n2.
-#q1 #n1 #Hn1 elim Hn1 -q1 -n1
-[|*: #q1 #n1 [ #k1 ] #_ #IH ] #n2 #Hn2
+theorem pcc_mono (o1) (o2) (q) (n1):
+        q ฯต ๐‚โจo1,n1โฉ โ†’ โˆ€n2. q ฯต ๐‚โจo2,n2โฉ โ†’ n1 = n2.
+#o1 #o2 #q1 #n1 #Hn1 elim Hn1 -q1 -n1
+[|*: #q1 #n1 [ #k1 #_ ] #_ #IH ] #n2 #Hn2
 [ <(pcc_inv_empty โ€ฆ Hn2) -n2 //
-| lapply (pcc_inv_d_dx โ€ฆ Hn2) -Hn2 #Hn2
+| lapply (pcc_des_d_dx โ€ฆ Hn2) -Hn2 #Hn2
   lapply (IH โ€ฆ Hn2) -q1 #H0
   /2 width=2 by eq_inv_nplus_bi_dx/
 | lapply (pcc_inv_m_dx โ€ฆ Hn2) -Hn2 #Hn2
@@ -168,16 +231,16 @@ theorem pcc_mono (q) (n1):
 ]
 qed-.
 
-theorem pcc_inj_L_sn (p1) (p2) (q1) (n):
-        q1 ฯต ๐‚โจnโฉ โ†’ โˆ€q2. q2 ฯต ๐‚โจnโฉ โ†’
+theorem pcc_inj_L_sn (o1) (o2) (p1) (p2) (q1) (n):
+        q1 ฯต ๐‚โจo1,nโฉ โ†’ โˆ€q2. q2 ฯต ๐‚โจo2,nโฉ โ†’
         p1โ—๐—Ÿโ——q1 = p2โ—๐—Ÿโ——q2 โ†’ q1 = q2.
-#p1 #p2 #q1 #n #Hq1 elim Hq1 -q1 -n
-[|*: #q1 #n1 [ #k1 ] #_ #IH ] * //
+#o1 #o2 #p1 #p2 #q1 #n #Hq1 elim Hq1 -q1 -n
+[|*: #q1 #n1 [ #k1 #_ ] #_ #IH ] * //
 [1,3,5,7,9,11: #l2 #q2 ] #Hq2
 <list_append_lcons_sn <list_append_lcons_sn #H0
 elim (eq_inv_list_lcons_bi ????? H0) -H0 #H0 #H1 destruct
 [ elim (pcc_inv_L_dx_zero โ€ฆ Hq2)
-| lapply (pcc_inv_d_dx โ€ฆ Hq2) -Hq2 #Hq2
+| lapply (pcc_des_d_dx โ€ฆ Hq2) -Hq2 #Hq2
   <(IH โ€ฆ Hq2) //
 | lapply (pcc_inv_m_dx โ€ฆ Hq2) -Hq2 #Hq2
   <(IH โ€ฆ Hq2) //
@@ -191,10 +254,10 @@ elim (eq_inv_list_lcons_bi ????? H0) -H0 #H0 #H1 destruct
 ]
 qed-.
 
-theorem pcc_inv_L_sn (q) (n) (m):
-        (๐—Ÿโ——q) ฯต ๐‚โจnโฉ โ†’ q ฯต ๐‚โจmโฉ โ†’
+theorem pcc_inv_L_sn (o) (q) (n) (m):
+        (๐—Ÿโ——q) ฯต ๐‚โจo,nโฉ โ†’ q ฯต ๐‚โจo,mโฉ โ†’
         โˆงโˆง โ†“n = m & n = โ†‘โ†“n.
-#q #n #m #H1q #H2q
+#o #q #n #m #H1q #H2q
 lapply (pcc_L_sn โ€ฆ H2q) -H2q #H2q
 <(pcc_mono โ€ฆ H2q โ€ฆ H1q) -q -n
 /2 width=1 by conj/