(0) Obligation:
Runtime Complexity TRS:
The TRS R consists of the following rules:
app(nil, k) → k
app(l, nil) → l
app(cons(x, l), k) → cons(x, app(l, k))
sum(cons(x, nil)) → cons(x, nil)
sum(cons(x, cons(y, l))) → sum(cons(a(x, y, h), l))
a(h, h, x) → s(x)
a(x, s(y), h) → a(x, y, s(h))
a(x, s(y), s(z)) → a(x, y, a(x, s(y), z))
a(s(x), h, z) → a(x, z, z)
Rewrite Strategy: FULL
(1) DecreasingLoopProof (EQUIVALENT transformation)
The following loop(s) give(s) rise to the lower bound Ω(2n):
The rewrite sequence
a(s(s(x22014_0)), s(h), h) →+ a(x22014_0, a(s(x22014_0), s(h), h), a(s(x22014_0), s(h), h))
gives rise to a decreasing loop by considering the right hand sides subterm at position [1].
The pumping substitution is [x22014_0 / s(x22014_0)].
The result substitution is [ ].
The rewrite sequence
a(s(s(x22014_0)), s(h), h) →+ a(x22014_0, a(s(x22014_0), s(h), h), a(s(x22014_0), s(h), h))
gives rise to a decreasing loop by considering the right hand sides subterm at position [2].
The pumping substitution is [x22014_0 / s(x22014_0)].
The result substitution is [ ].
(2) BOUNDS(2^n, INF)
(3) RenamingProof (EQUIVALENT transformation)
Renamed function symbols to avoid clashes with predefined symbol.
(4) Obligation:
Runtime Complexity Relative TRS:
The TRS R consists of the following rules:
app(nil, k) → k
app(l, nil) → l
app(cons(x, l), k) → cons(x, app(l, k))
sum(cons(x, nil)) → cons(x, nil)
sum(cons(x, cons(y, l))) → sum(cons(a(x, y, h), l))
a(h, h, x) → s(x)
a(x, s(y), h) → a(x, y, s(h))
a(x, s(y), s(z)) → a(x, y, a(x, s(y), z))
a(s(x), h, z) → a(x, z, z)
S is empty.
Rewrite Strategy: FULL
(5) TypeInferenceProof (BOTH BOUNDS(ID, ID) transformation)
Infered types.
(6) Obligation:
TRS:
Rules:
app(nil, k) → k
app(l, nil) → l
app(cons(x, l), k) → cons(x, app(l, k))
sum(cons(x, nil)) → cons(x, nil)
sum(cons(x, cons(y, l))) → sum(cons(a(x, y, h), l))
a(h, h, x) → s(x)
a(x, s(y), h) → a(x, y, s(h))
a(x, s(y), s(z)) → a(x, y, a(x, s(y), z))
a(s(x), h, z) → a(x, z, z)
Types:
app :: nil:cons → nil:cons → nil:cons
nil :: nil:cons
cons :: h:s → nil:cons → nil:cons
sum :: nil:cons → nil:cons
a :: h:s → h:s → h:s → h:s
h :: h:s
s :: h:s → h:s
hole_nil:cons1_0 :: nil:cons
hole_h:s2_0 :: h:s
gen_nil:cons3_0 :: Nat → nil:cons
gen_h:s4_0 :: Nat → h:s
(7) OrderProof (LOWER BOUND(ID) transformation)
Heuristically decided to analyse the following defined symbols:
app,
sum,
aThey will be analysed ascendingly in the following order:
a < sum
(8) Obligation:
TRS:
Rules:
app(
nil,
k) →
kapp(
l,
nil) →
lapp(
cons(
x,
l),
k) →
cons(
x,
app(
l,
k))
sum(
cons(
x,
nil)) →
cons(
x,
nil)
sum(
cons(
x,
cons(
y,
l))) →
sum(
cons(
a(
x,
y,
h),
l))
a(
h,
h,
x) →
s(
x)
a(
x,
s(
y),
h) →
a(
x,
y,
s(
h))
a(
x,
s(
y),
s(
z)) →
a(
x,
y,
a(
x,
s(
y),
z))
a(
s(
x),
h,
z) →
a(
x,
z,
z)
Types:
app :: nil:cons → nil:cons → nil:cons
nil :: nil:cons
cons :: h:s → nil:cons → nil:cons
sum :: nil:cons → nil:cons
a :: h:s → h:s → h:s → h:s
h :: h:s
s :: h:s → h:s
hole_nil:cons1_0 :: nil:cons
hole_h:s2_0 :: h:s
gen_nil:cons3_0 :: Nat → nil:cons
gen_h:s4_0 :: Nat → h:s
Generator Equations:
gen_nil:cons3_0(0) ⇔ nil
gen_nil:cons3_0(+(x, 1)) ⇔ cons(h, gen_nil:cons3_0(x))
gen_h:s4_0(0) ⇔ h
gen_h:s4_0(+(x, 1)) ⇔ s(gen_h:s4_0(x))
The following defined symbols remain to be analysed:
app, sum, a
They will be analysed ascendingly in the following order:
a < sum
(9) RewriteLemmaProof (LOWER BOUND(ID) transformation)
Proved the following rewrite lemma:
app(
gen_nil:cons3_0(
n6_0),
gen_nil:cons3_0(
b)) →
gen_nil:cons3_0(
+(
n6_0,
b)), rt ∈ Ω(1 + n6
0)
Induction Base:
app(gen_nil:cons3_0(0), gen_nil:cons3_0(b)) →RΩ(1)
gen_nil:cons3_0(b)
Induction Step:
app(gen_nil:cons3_0(+(n6_0, 1)), gen_nil:cons3_0(b)) →RΩ(1)
cons(h, app(gen_nil:cons3_0(n6_0), gen_nil:cons3_0(b))) →IH
cons(h, gen_nil:cons3_0(+(b, c7_0)))
We have rt ∈ Ω(n1) and sz ∈ O(n). Thus, we have ircR ∈ Ω(n).
(10) Complex Obligation (BEST)
(11) Obligation:
TRS:
Rules:
app(
nil,
k) →
kapp(
l,
nil) →
lapp(
cons(
x,
l),
k) →
cons(
x,
app(
l,
k))
sum(
cons(
x,
nil)) →
cons(
x,
nil)
sum(
cons(
x,
cons(
y,
l))) →
sum(
cons(
a(
x,
y,
h),
l))
a(
h,
h,
x) →
s(
x)
a(
x,
s(
y),
h) →
a(
x,
y,
s(
h))
a(
x,
s(
y),
s(
z)) →
a(
x,
y,
a(
x,
s(
y),
z))
a(
s(
x),
h,
z) →
a(
x,
z,
z)
Types:
app :: nil:cons → nil:cons → nil:cons
nil :: nil:cons
cons :: h:s → nil:cons → nil:cons
sum :: nil:cons → nil:cons
a :: h:s → h:s → h:s → h:s
h :: h:s
s :: h:s → h:s
hole_nil:cons1_0 :: nil:cons
hole_h:s2_0 :: h:s
gen_nil:cons3_0 :: Nat → nil:cons
gen_h:s4_0 :: Nat → h:s
Lemmas:
app(gen_nil:cons3_0(n6_0), gen_nil:cons3_0(b)) → gen_nil:cons3_0(+(n6_0, b)), rt ∈ Ω(1 + n60)
Generator Equations:
gen_nil:cons3_0(0) ⇔ nil
gen_nil:cons3_0(+(x, 1)) ⇔ cons(h, gen_nil:cons3_0(x))
gen_h:s4_0(0) ⇔ h
gen_h:s4_0(+(x, 1)) ⇔ s(gen_h:s4_0(x))
The following defined symbols remain to be analysed:
a, sum
They will be analysed ascendingly in the following order:
a < sum
(12) RewriteLemmaProof (LOWER BOUND(ID) transformation)
Proved the following rewrite lemma:
a(
gen_h:s4_0(
n654_0),
gen_h:s4_0(
0),
gen_h:s4_0(
0)) →
gen_h:s4_0(
1), rt ∈ Ω(1 + n654
0)
Induction Base:
a(gen_h:s4_0(0), gen_h:s4_0(0), gen_h:s4_0(0)) →RΩ(1)
s(gen_h:s4_0(0))
Induction Step:
a(gen_h:s4_0(+(n654_0, 1)), gen_h:s4_0(0), gen_h:s4_0(0)) →RΩ(1)
a(gen_h:s4_0(n654_0), gen_h:s4_0(0), gen_h:s4_0(0)) →IH
gen_h:s4_0(1)
We have rt ∈ Ω(n1) and sz ∈ O(n). Thus, we have ircR ∈ Ω(n).
(13) Complex Obligation (BEST)
(14) Obligation:
TRS:
Rules:
app(
nil,
k) →
kapp(
l,
nil) →
lapp(
cons(
x,
l),
k) →
cons(
x,
app(
l,
k))
sum(
cons(
x,
nil)) →
cons(
x,
nil)
sum(
cons(
x,
cons(
y,
l))) →
sum(
cons(
a(
x,
y,
h),
l))
a(
h,
h,
x) →
s(
x)
a(
x,
s(
y),
h) →
a(
x,
y,
s(
h))
a(
x,
s(
y),
s(
z)) →
a(
x,
y,
a(
x,
s(
y),
z))
a(
s(
x),
h,
z) →
a(
x,
z,
z)
Types:
app :: nil:cons → nil:cons → nil:cons
nil :: nil:cons
cons :: h:s → nil:cons → nil:cons
sum :: nil:cons → nil:cons
a :: h:s → h:s → h:s → h:s
h :: h:s
s :: h:s → h:s
hole_nil:cons1_0 :: nil:cons
hole_h:s2_0 :: h:s
gen_nil:cons3_0 :: Nat → nil:cons
gen_h:s4_0 :: Nat → h:s
Lemmas:
app(gen_nil:cons3_0(n6_0), gen_nil:cons3_0(b)) → gen_nil:cons3_0(+(n6_0, b)), rt ∈ Ω(1 + n60)
a(gen_h:s4_0(n654_0), gen_h:s4_0(0), gen_h:s4_0(0)) → gen_h:s4_0(1), rt ∈ Ω(1 + n6540)
Generator Equations:
gen_nil:cons3_0(0) ⇔ nil
gen_nil:cons3_0(+(x, 1)) ⇔ cons(h, gen_nil:cons3_0(x))
gen_h:s4_0(0) ⇔ h
gen_h:s4_0(+(x, 1)) ⇔ s(gen_h:s4_0(x))
The following defined symbols remain to be analysed:
sum
(15) NoRewriteLemmaProof (LOWER BOUND(ID) transformation)
Could not prove a rewrite lemma for the defined symbol sum.
(16) Obligation:
TRS:
Rules:
app(
nil,
k) →
kapp(
l,
nil) →
lapp(
cons(
x,
l),
k) →
cons(
x,
app(
l,
k))
sum(
cons(
x,
nil)) →
cons(
x,
nil)
sum(
cons(
x,
cons(
y,
l))) →
sum(
cons(
a(
x,
y,
h),
l))
a(
h,
h,
x) →
s(
x)
a(
x,
s(
y),
h) →
a(
x,
y,
s(
h))
a(
x,
s(
y),
s(
z)) →
a(
x,
y,
a(
x,
s(
y),
z))
a(
s(
x),
h,
z) →
a(
x,
z,
z)
Types:
app :: nil:cons → nil:cons → nil:cons
nil :: nil:cons
cons :: h:s → nil:cons → nil:cons
sum :: nil:cons → nil:cons
a :: h:s → h:s → h:s → h:s
h :: h:s
s :: h:s → h:s
hole_nil:cons1_0 :: nil:cons
hole_h:s2_0 :: h:s
gen_nil:cons3_0 :: Nat → nil:cons
gen_h:s4_0 :: Nat → h:s
Lemmas:
app(gen_nil:cons3_0(n6_0), gen_nil:cons3_0(b)) → gen_nil:cons3_0(+(n6_0, b)), rt ∈ Ω(1 + n60)
a(gen_h:s4_0(n654_0), gen_h:s4_0(0), gen_h:s4_0(0)) → gen_h:s4_0(1), rt ∈ Ω(1 + n6540)
Generator Equations:
gen_nil:cons3_0(0) ⇔ nil
gen_nil:cons3_0(+(x, 1)) ⇔ cons(h, gen_nil:cons3_0(x))
gen_h:s4_0(0) ⇔ h
gen_h:s4_0(+(x, 1)) ⇔ s(gen_h:s4_0(x))
No more defined symbols left to analyse.
(17) LowerBoundsProof (EQUIVALENT transformation)
The lowerbound Ω(n1) was proven with the following lemma:
app(gen_nil:cons3_0(n6_0), gen_nil:cons3_0(b)) → gen_nil:cons3_0(+(n6_0, b)), rt ∈ Ω(1 + n60)
(18) BOUNDS(n^1, INF)
(19) Obligation:
TRS:
Rules:
app(
nil,
k) →
kapp(
l,
nil) →
lapp(
cons(
x,
l),
k) →
cons(
x,
app(
l,
k))
sum(
cons(
x,
nil)) →
cons(
x,
nil)
sum(
cons(
x,
cons(
y,
l))) →
sum(
cons(
a(
x,
y,
h),
l))
a(
h,
h,
x) →
s(
x)
a(
x,
s(
y),
h) →
a(
x,
y,
s(
h))
a(
x,
s(
y),
s(
z)) →
a(
x,
y,
a(
x,
s(
y),
z))
a(
s(
x),
h,
z) →
a(
x,
z,
z)
Types:
app :: nil:cons → nil:cons → nil:cons
nil :: nil:cons
cons :: h:s → nil:cons → nil:cons
sum :: nil:cons → nil:cons
a :: h:s → h:s → h:s → h:s
h :: h:s
s :: h:s → h:s
hole_nil:cons1_0 :: nil:cons
hole_h:s2_0 :: h:s
gen_nil:cons3_0 :: Nat → nil:cons
gen_h:s4_0 :: Nat → h:s
Lemmas:
app(gen_nil:cons3_0(n6_0), gen_nil:cons3_0(b)) → gen_nil:cons3_0(+(n6_0, b)), rt ∈ Ω(1 + n60)
a(gen_h:s4_0(n654_0), gen_h:s4_0(0), gen_h:s4_0(0)) → gen_h:s4_0(1), rt ∈ Ω(1 + n6540)
Generator Equations:
gen_nil:cons3_0(0) ⇔ nil
gen_nil:cons3_0(+(x, 1)) ⇔ cons(h, gen_nil:cons3_0(x))
gen_h:s4_0(0) ⇔ h
gen_h:s4_0(+(x, 1)) ⇔ s(gen_h:s4_0(x))
No more defined symbols left to analyse.
(20) LowerBoundsProof (EQUIVALENT transformation)
The lowerbound Ω(n1) was proven with the following lemma:
app(gen_nil:cons3_0(n6_0), gen_nil:cons3_0(b)) → gen_nil:cons3_0(+(n6_0, b)), rt ∈ Ω(1 + n60)
(21) BOUNDS(n^1, INF)
(22) Obligation:
TRS:
Rules:
app(
nil,
k) →
kapp(
l,
nil) →
lapp(
cons(
x,
l),
k) →
cons(
x,
app(
l,
k))
sum(
cons(
x,
nil)) →
cons(
x,
nil)
sum(
cons(
x,
cons(
y,
l))) →
sum(
cons(
a(
x,
y,
h),
l))
a(
h,
h,
x) →
s(
x)
a(
x,
s(
y),
h) →
a(
x,
y,
s(
h))
a(
x,
s(
y),
s(
z)) →
a(
x,
y,
a(
x,
s(
y),
z))
a(
s(
x),
h,
z) →
a(
x,
z,
z)
Types:
app :: nil:cons → nil:cons → nil:cons
nil :: nil:cons
cons :: h:s → nil:cons → nil:cons
sum :: nil:cons → nil:cons
a :: h:s → h:s → h:s → h:s
h :: h:s
s :: h:s → h:s
hole_nil:cons1_0 :: nil:cons
hole_h:s2_0 :: h:s
gen_nil:cons3_0 :: Nat → nil:cons
gen_h:s4_0 :: Nat → h:s
Lemmas:
app(gen_nil:cons3_0(n6_0), gen_nil:cons3_0(b)) → gen_nil:cons3_0(+(n6_0, b)), rt ∈ Ω(1 + n60)
Generator Equations:
gen_nil:cons3_0(0) ⇔ nil
gen_nil:cons3_0(+(x, 1)) ⇔ cons(h, gen_nil:cons3_0(x))
gen_h:s4_0(0) ⇔ h
gen_h:s4_0(+(x, 1)) ⇔ s(gen_h:s4_0(x))
No more defined symbols left to analyse.
(23) LowerBoundsProof (EQUIVALENT transformation)
The lowerbound Ω(n1) was proven with the following lemma:
app(gen_nil:cons3_0(n6_0), gen_nil:cons3_0(b)) → gen_nil:cons3_0(+(n6_0, b)), rt ∈ Ω(1 + n60)
(24) BOUNDS(n^1, INF)