products/Sources/formale Sprachen/Coq/theories/Sets image not shown  

Quellcode-Bibliothek

© Kompilation durch diese Firma

[Weder Korrektheit noch Funktionsfähigkeit der Software werden zugesichert.]

Datei: Multiset.v   Sprache: Coq

Original von: Coq©

(************************************************************************)
(*         *   The Coq Proof Assistant / The Coq Development Team       *)
(*  v      *   INRIA, CNRS and contributors - Copyright 1999-2018       *)
(* <O___,, *       (see CREDITS file for the list of authors)           *)
(*   \VV/  **************************************************************)
(*    //   *    This file is distributed under the terms of the         *)
(*         *     GNU Lesser General Public License Version 2.1          *)
(*         *     (see LICENSE file for the text of the license)         *)
(************************************************************************)

(* G. Huet 1-9-95 *)

Require Import Permut Setoid.
Require Plus. (* comm. and ass. of plus *)

Set Implicit Arguments.

Section multiset_defs.

  Variable A : Type.
  Variable eqA : A -> A -> Prop.
  Hypothesis eqA_equiv : Equivalence eqA.
  Hypothesis Aeq_dec : forall x y:A, {eqA x y} + {~ eqA x y}.

  Inductive multiset : Type :=
    Bag : (A -> nat) -> multiset.

  Definition EmptyBag := Bag (fun a:A => 0).
  Definition SingletonBag (a:A) :=
    Bag (fun a':A => match Aeq_dec a a' with
                       | left _ => 1
                       | right _ => 0
                     end).

  Definition multiplicity (m:multiset) (a:A) : nat := let (f) := m in f a.

  (** multiset equality *)
  Definition meq (m1 m2:multiset) :=
    forall a:A, multiplicity m1 a = multiplicity m2 a.

  Lemma meq_refl : forall x:multiset, meq x x.
  Proof.
    destruct x; unfold meq; reflexivity.
  Qed.

  Lemma meq_trans : forall x y z:multiset, meq x y -> meq y z -> meq x z.
  Proof.
    unfold meq.
    destruct x; destruct y; destruct z.
    introsrewrite H; auto.
  Qed.

  Lemma meq_sym : forall x y:multiset, meq x y -> meq y x.
  Proof.
    unfold meq.
    destruct x; destruct y; auto.
  Qed.

  (** multiset union *)
  Definition munion (m1 m2:multiset) :=
    Bag (fun a:A => multiplicity m1 a + multiplicity m2 a).

  Lemma munion_empty_left : forall x:multiset, meq x (munion EmptyBag x).
  Proof.
    unfold meq; unfold munion; simplauto.
  Qed.

  Lemma munion_empty_right : forall x:multiset, meq x (munion x EmptyBag).
  Proof.
    unfold meq; unfold munion; simplauto.
  Qed.

  Lemma munion_comm : forall x y:multiset, meq (munion x y) (munion y x).
  Proof.
    unfold meq; unfold multiplicity; unfold munion.
    destruct x; destruct y; auto with arith.
  Qed.

  Lemma munion_ass :
    forall x y z:multiset, meq (munion (munion x y) z) (munion x (munion y z)).
  Proof.
    unfold meq; unfold munion; unfold multiplicity.
    destruct x; destruct y; destruct z; auto with arith.
  Qed.

  Lemma meq_left :
    forall x y z:multiset, meq x y -> meq (munion x z) (munion y z).
  Proof.
    unfold meq; unfold munion; unfold multiplicity.
    destruct x; destruct y; destruct z.
    introselim H; auto with arith.
  Qed.

  Lemma meq_right :
    forall x y z:multiset, meq x y -> meq (munion z x) (munion z y).
  Proof.
    unfold meq; unfold munion; unfold multiplicity.
    destruct x; destruct y; destruct z.
    introselim H; auto.
  Qed.

  (** Here we should make multiset an abstract datatype, by hiding [Bag],
      [munion], [multiplicity]; all further properties are proved abstractly *)


  Lemma munion_rotate :
    forall x y z:multiset, meq (munion x (munion y z)) (munion z (munion x y)).
  Proof.
    introsapply (op_rotate multiset munion meq).
      apply munion_comm.
      apply munion_ass.
      exact meq_trans.
      exact meq_sym.
      trivial.
  Qed.

  Lemma meq_congr :
    forall x y z t:multiset, meq x y -> meq z t -> meq (munion x z) (munion y t).
  Proof.
    introsapply (cong_congr multiset munion meq); auto using meq_left, meq_right.
      exact meq_trans.
  Qed.

  Lemma munion_perm_left :
    forall x y z:multiset, meq (munion x (munion y z)) (munion y (munion x z)).
  Proof.
    introsapply (perm_left multiset munion meq); auto using munion_comm, munion_ass, meq_left, meq_right, meq_sym.
      exact meq_trans.
  Qed.

  Lemma multiset_twist1 :
    forall x y z t:multiset,
      meq (munion x (munion (munion y z) t)) (munion (munion y (munion x t)) z).
  Proof.
    introsapply (twist multiset munion meq); auto using munion_comm, munion_ass, meq_sym, meq_left, meq_right.
    exact meq_trans.
  Qed.

  Lemma multiset_twist2 :
    forall x y z t:multiset,
      meq (munion x (munion (munion y z) t)) (munion (munion y (munion x z)) t).
  Proof.
    introsapply meq_trans with (munion (munion x (munion y z)) t).
    apply meq_sym; apply munion_ass.
    apply meq_left; apply munion_perm_left.
  Qed.

  (** specific for treesort *)

  Lemma treesort_twist1 :
    forall x y z t u:multiset,
      meq u (munion y z) ->
      meq (munion x (munion u t)) (munion (munion y (munion x t)) z).
  Proof.
    introsapply meq_trans with (munion x (munion (munion y z) t)).
    apply meq_right; apply meq_left; trivial.
    apply multiset_twist1.
  Qed.

  Lemma treesort_twist2 :
    forall x y z t u:multiset,
      meq u (munion y z) ->
      meq (munion x (munion u t)) (munion (munion y (munion x z)) t).
  Proof.
    introsapply meq_trans with (munion x (munion (munion y z) t)).
    apply meq_right; apply meq_left; trivial.
    apply multiset_twist2.
  Qed.

  (** SingletonBag *)

  Lemma meq_singleton : forall a a',
    eqA a a' -> meq (SingletonBag a) (SingletonBag a').
  Proof.
    introsredsimplintro a0.
    destruct (Aeq_dec a a0) as [Ha|Ha]; rewrite H in Ha;
      decide (Aeq_dec a' a0) with Ha; reflexivity.
  Qed.

(*i theory of minter to do similarly
Require Min.
(* multiset intersection *)

Definition minter := [m1,m2:multiset]
    (Bag [a:A](min (multiplicity m1 a)(multiplicity m2 a))).
i*)

End multiset_defs.

Unset Implicit Arguments.

Hint Unfold meq multiplicity: datatypes.
Hint Resolve munion_empty_right munion_comm munion_ass meq_left meq_right
  munion_empty_left: datatypes.
Hint Immediate meq_sym: datatypes.

¤ 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