Quellcode-Bibliothek mod_lems.pvs Sprache: PVS

mod_lems: THEORY
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% Develops useful lemmas about mod
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% AUTHOR
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%   Ricky W. Butler       email: r.w.butler@larc.nasa.gov
%   Mail Stop 130      fax: (804) 864-4234
%   NASA Langley Research Center    phone: (804) 864-6198
%   Hampton, Virginia 23681-0001
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  BEGIN

%  IMPORTING mod    %% in prelude NOW

  i,j,k: VAR int
  m: VAR posnat
  n,a,b,c,x: VAR nat
  jj: VAR nzint

% The following rule characterizes the property that incrementing
% modulo m wraps around the zero point.

  mod_0           : LEMMA mod(0,jj) = 0

  mod_1           : LEMMA j > 1 IMPLIES mod(1,j) = 1

  mod_by1         : LEMMA mod(i,1) = 0

  mod_to_rem      : LEMMA mod(i,m) = rem(m)(i)

  mod_0_divides   : LEMMA mod(i,jj) = 0 IFF divides(jj,i)

  mod_wrap_around : LEMMA n < m & (c <= m & c >= m-n) =>
                              mod(n+c, m) = n - (m-c)

  mod_wrap2       : LEMMA c < m IMPLIES mod(m+c, m) = c

% Injection-like properties for mod for limited ranges

  mod_inj1        : LEMMA x < m AND n < m AND c < m AND
                       mod(x + n, m) = mod(x + c, m) IMPLIES n = c

  mod_inj2        : LEMMA x < m AND n < m AND c < m AND
                        mod(x - n, m) = mod(x - c, m) IMPLIES n = c

  mod_wrap_inj    : LEMMA
      x < m AND a < m AND b < m AND a > 0
        IMPLIES (mod(x + a, m) = mod(x - b, m)) = (a + b = m)

  kk, vv: VAR nat
  mod_neg_limited : LEMMA 0 <= kk AND  kk < m AND vv < m AND
                      vv - kk < 0 IMPLIES mod(vv - kk,m) = m + vv - kk

  mod_int_quot: LEMMA FORALL (k:nat, n:posnat):
               integer_pred((k-mod(k,n))/n) AND (k-mod(k,n))/n>=0

  floor_div_prod: LEMMA FORALL (n,m:posnat,i:nat):
floor(i / (n*m)) = floor(floor(i / m) / n)

  mod_mult_quot: LEMMA FORALL (n,m:posnat,i:nat):
    mod(i, n * m) = mod(i, m) + m * mod((i - mod(i, m)) / m, n)

  AUTO_REWRITE+ mod_0
  AUTO_REWRITE+ mod_1
  AUTO_REWRITE+ mod_by1
  AUTO_REWRITE+ mod_eq_arg           %% mod(j,j) = 0
  AUTO_REWRITE+ mod_sum              %% mod(i+k*j,j) = mod(i,j)
  AUTO_REWRITE+ mod_of_mod           %% mod(i + mod(k,m), m) = mod(i+k, m)

END mod_lems

quality87%

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Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.