我的目标是证明包含生成模式的列表的属性。 在第一个示例中,模式只是一个 0 序列,引理pattern_0_len证明生成的列表的长度确实等于生成器函数的长度参数。
theory pattern_0
imports Main
begin
fun pattern_0 :: "nat ⇒ nat list" where
"pattern_0 0 = []" |
"pattern_0 len = (pattern_0 (len - 1)) @ [0]"
lemma pattern_0_len [simp]: "length (pattern_0 lng) = lng"
apply(induction lng)
apply(simp)
apply(auto)
done
end
在第二个示例中,生成器生成一个由 0, 1 项组成的序列。
theory pattern_0_1
imports Main
begin
fun pattern_0_1 :: "nat ⇒ nat ⇒ nat list" where
"pattern_0_1 0 item = []" |
"pattern_0_1 len item = (pattern_0_1 (len - 1) (if item = 0 then 1 else 0)) @ [item]"
lemma pattern_0_1_len [simp]: "length (pattern_0_1 lng item) = lng"
apply(induction lng)
apply(simp)
apply(auto)
done
end
不幸的是,pattern_0_1_len并不能证明(简单地说,目标正是归纳步骤(,我想了解为什么不这样做。是项目参数的存在"混淆"了伊莎贝尔吗?在这种情况下可以做什么,最好不声明任何关于模式是如何生成的?
附加参数确实是问题所在。例如,请考虑以下子目标:
1. ⋀lng. length (pattern_0_1 lng 0) = lng ⟹ item = 0 ⟹ length (pattern_0_1 lng (Suc 0)) = lng
你看到归纳假设只适用于零,但你需要它来一个。
修复很简单:
apply(induction lng arbitrary: item)
这指示归纳法首先推广变量item
。然后,归纳假设变得更加广泛适用。