products/sources/formale Sprachen/Isabelle/HOL/Library image not shown  

Quellcode-Bibliothek

© Kompilation durch diese Firma

[Weder Korrektheit noch Funktionsfähigkeit der Software werden zugesichert.]

Datei: Quotient_List.thy   Sprache: Isabelle

Original von: Isabelle©

(*  Title:      HOL/Library/Quotient_List.thy
    Author:     Cezary Kaliszyk and Christian Urban
*)


section \<open>Quotient infrastructure for the list type\<close>

theory Quotient_List
imports Quotient_Set Quotient_Product Quotient_Option
begin

subsection \<open>Rules for the Quotient package\<close>

lemma map_id [id_simps]:
  "map id = id"
  by (fact List.map.id)

lemma list_all2_eq [id_simps]:
  "list_all2 (=) = (=)"
proof (rule ext)+
  fix xs ys
  show "list_all2 (=) xs ys \ xs = ys"
    by (induct xs ys rule: list_induct2') simp_all
qed

lemma reflp_list_all2:
  assumes "reflp R"
  shows "reflp (list_all2 R)"
proof (rule reflpI)
  from assms have *: "\xs. R xs xs" by (rule reflpE)
  fix xs
  show "list_all2 R xs xs"
    by (induct xs) (simp_all add: *)
qed

lemma list_symp:
  assumes "symp R"
  shows "symp (list_all2 R)"
proof (rule sympI)
  from assms have *: "\xs ys. R xs ys \ R ys xs" by (rule sympE)
  fix xs ys
  assume "list_all2 R xs ys"
  then show "list_all2 R ys xs"
    by (induct xs ys rule: list_induct2') (simp_all add: *)
qed

lemma list_transp:
  assumes "transp R"
  shows "transp (list_all2 R)"
proof (rule transpI)
  from assms have *: "\xs ys zs. R xs ys \ R ys zs \ R xs zs" by (rule transpE)
  fix xs ys zs
  assume "list_all2 R xs ys" and "list_all2 R ys zs"
  then show "list_all2 R xs zs"
    by (induct arbitrary: zs) (auto simp: list_all2_Cons1 intro: *)
qed

lemma list_equivp [quot_equiv]:
  "equivp R \ equivp (list_all2 R)"
  by (blast intro: equivpI reflp_list_all2 list_symp list_transp elim: equivpE)

lemma list_quotient3 [quot_thm]:
  assumes "Quotient3 R Abs Rep"
  shows "Quotient3 (list_all2 R) (map Abs) (map Rep)"
proof (rule Quotient3I)
  from assms have "\x. Abs (Rep x) = x" by (rule Quotient3_abs_rep)
  then show "\xs. map Abs (map Rep xs) = xs" by (simp add: comp_def)
next
  from assms have "\x y. R (Rep x) (Rep y) \ x = y" by (rule Quotient3_rel_rep)
  then show "\xs. list_all2 R (map Rep xs) (map Rep xs)"
    by (simp add: list_all2_map1 list_all2_map2 list_all2_eq)
next
  fix xs ys
  from assms have "\x y. R x x \ R y y \ Abs x = Abs y \ R x y" by (rule Quotient3_rel)
  then show "list_all2 R xs ys \ list_all2 R xs xs \ list_all2 R ys ys \ map Abs xs = map Abs ys"
    by (induct xs ys rule: list_induct2') auto
qed

declare [[mapQ3 list = (list_all2, list_quotient3)]]

lemma cons_prs [quot_preserve]:
  assumes q: "Quotient3 R Abs Rep"
  shows "(Rep ---> (map Rep) ---> (map Abs)) (#) = (#)"
  by (auto simp add: fun_eq_iff comp_def Quotient3_abs_rep [OF q])

lemma cons_rsp [quot_respect]:
  assumes q: "Quotient3 R Abs Rep"
  shows "(R ===> list_all2 R ===> list_all2 R) (#) (#)"
  by auto

lemma nil_prs [quot_preserve]:
  assumes q: "Quotient3 R Abs Rep"
  shows "map Abs [] = []"
  by simp

lemma nil_rsp [quot_respect]:
  assumes q: "Quotient3 R Abs Rep"
  shows "list_all2 R [] []"
  by simp

lemma map_prs_aux:
  assumes a: "Quotient3 R1 abs1 rep1"
  and     b: "Quotient3 R2 abs2 rep2"
  shows "(map abs2) (map ((abs1 ---> rep2) f) (map rep1 l)) = map f l"
  by (induct l)
     (simp_all add: Quotient3_abs_rep[OF a] Quotient3_abs_rep[OF b])

lemma map_prs [quot_preserve]:
  assumes a: "Quotient3 R1 abs1 rep1"
  and     b: "Quotient3 R2 abs2 rep2"
  shows "((abs1 ---> rep2) ---> (map rep1) ---> (map abs2)) map = map"
  and   "((abs1 ---> id) ---> map rep1 ---> id) map = map"
  by (simp_all only: fun_eq_iff map_prs_aux[OF a b] comp_def)
    (simp_all add: Quotient3_abs_rep[OF a] Quotient3_abs_rep[OF b])

lemma map_rsp [quot_respect]:
  assumes q1: "Quotient3 R1 Abs1 Rep1"
  and     q2: "Quotient3 R2 Abs2 Rep2"
  shows "((R1 ===> R2) ===> (list_all2 R1) ===> list_all2 R2) map map"
  and   "((R1 ===> (=)) ===> (list_all2 R1) ===> (=)) map map"
  unfolding list_all2_eq [symmetric] by (rule list.map_transfer)+

lemma foldr_prs_aux:
  assumes a: "Quotient3 R1 abs1 rep1"
  and     b: "Quotient3 R2 abs2 rep2"
  shows "abs2 (foldr ((abs1 ---> abs2 ---> rep2) f) (map rep1 l) (rep2 e)) = foldr f l e"
  by (induct l) (simp_all add: Quotient3_abs_rep[OF a] Quotient3_abs_rep[OF b])

lemma foldr_prs [quot_preserve]:
  assumes a: "Quotient3 R1 abs1 rep1"
  and     b: "Quotient3 R2 abs2 rep2"
  shows "((abs1 ---> abs2 ---> rep2) ---> (map rep1) ---> rep2 ---> abs2) foldr = foldr"
  apply (simp add: fun_eq_iff)
  by (simp only: fun_eq_iff foldr_prs_aux[OF a b])
     (simp)

lemma foldl_prs_aux:
  assumes a: "Quotient3 R1 abs1 rep1"
  and     b: "Quotient3 R2 abs2 rep2"
  shows "abs1 (foldl ((abs1 ---> abs2 ---> rep1) f) (rep1 e) (map rep2 l)) = foldl f e l"
  by (induct l arbitrary:e) (simp_all add: Quotient3_abs_rep[OF a] Quotient3_abs_rep[OF b])

lemma foldl_prs [quot_preserve]:
  assumes a: "Quotient3 R1 abs1 rep1"
  and     b: "Quotient3 R2 abs2 rep2"
  shows "((abs1 ---> abs2 ---> rep1) ---> rep1 ---> (map rep2) ---> abs1) foldl = foldl"
  by (simp add: fun_eq_iff foldl_prs_aux [OF a b])

lemma foldl_rsp[quot_respect]:
  assumes q1: "Quotient3 R1 Abs1 Rep1"
  and     q2: "Quotient3 R2 Abs2 Rep2"
  shows "((R1 ===> R2 ===> R1) ===> R1 ===> list_all2 R2 ===> R1) foldl foldl"
  by (rule foldl_transfer)

lemma foldr_rsp[quot_respect]:
  assumes q1: "Quotient3 R1 Abs1 Rep1"
  and     q2: "Quotient3 R2 Abs2 Rep2"
  shows "((R1 ===> R2 ===> R2) ===> list_all2 R1 ===> R2 ===> R2) foldr foldr"
  by (rule foldr_transfer)

lemma list_all2_rsp:
  assumes r: "\x y. R x y \ (\a b. R a b \ S x a = T y b)"
  and l1: "list_all2 R x y"
  and l2: "list_all2 R a b"
  shows "list_all2 S x a = list_all2 T y b"
  using l1 l2
  by (induct arbitrary: a b rule: list_all2_induct,
    auto simp: list_all2_Cons1 list_all2_Cons2 r)

lemma [quot_respect]:
  "((R ===> R ===> (=)) ===> list_all2 R ===> list_all2 R ===> (=)) list_all2 list_all2"
  by (rule list.rel_transfer)

lemma [quot_preserve]:
  assumes a: "Quotient3 R abs1 rep1"
  shows "((abs1 ---> abs1 ---> id) ---> map rep1 ---> map rep1 ---> id) list_all2 = list_all2"
  apply (simp add: fun_eq_iff)
  apply clarify
  apply (induct_tac xa xb rule: list_induct2')
  apply (simp_all add: Quotient3_abs_rep[OF a])
  done

lemma [quot_preserve]:
  assumes a: "Quotient3 R abs1 rep1"
  shows "(list_all2 ((rep1 ---> rep1 ---> id) R) l m) = (l = m)"
  by (induct l m rule: list_induct2') (simp_all add: Quotient3_rel_rep[OF a])

lemma list_all2_find_element:
  assumes a: "x \ set a"
  and b: "list_all2 R a b"
  shows "\y. (y \ set b \ R x y)"
  using b a by induct auto

lemma list_all2_refl:
  assumes a: "\x y. R x y = (R x = R y)"
  shows "list_all2 R x x"
  by (induct x) (auto simp add: a)

end

¤ Dauer der Verarbeitung: 0.15 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤





Download des
Quellennavigators
Download des
sprechenden Kalenders

in der Quellcodebibliothek suchen




Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.


Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.


Bot Zugriff