The Runtime Complexity (innermost) of the given CpxTRS could be proven to be BOUNDS(n^1, INF).

(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: INNERMOST

(1) RenamingProof (EQUIVALENT transformation)

Renamed function symbols to avoid clashes with predefined symbol.

(2) 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: INNERMOST

(3) TypeInferenceProof (BOTH BOUNDS(ID, ID) transformation)

Infered types.

(4) Obligation:

Innermost 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

(5) OrderProof (LOWER BOUND(ID) transformation)

Heuristically decided to analyse the following defined symbols:
app, sum, a

They will be analysed ascendingly in the following order:
a < sum

(6) Obligation:

Innermost 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

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

(7) 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 + n6₀)

Induction Base:
app(gen_nil:cons3_0(0), gen_nil:cons3_0(b)) →_R^Ω(1)
gen_nil:cons3_0(b)

Induction Step:
app(gen_nil:cons3_0(+(n6_0, 1)), gen_nil:cons3_0(b)) →_R^Ω(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 irc_R ∈ Ω(n).

(8) Complex Obligation (BEST)

(9) Obligation:

Innermost 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

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

(10) RewriteLemmaProof (LOWER BOUND(ID) transformation)

Proved the following rewrite lemma:
a(gen_h:s4_0(n704_0), gen_h:s4_0(0), gen_h:s4_0(0)) → gen_h:s4_0(1), rt ∈ Ω(1 + n704₀)

Induction Base:
a(gen_h:s4_0(0), gen_h:s4_0(0), gen_h:s4_0(0)) →_R^Ω(1)
s(gen_h:s4_0(0))

Induction Step:
a(gen_h:s4_0(+(n704_0, 1)), gen_h:s4_0(0), gen_h:s4_0(0)) →_R^Ω(1)
a(gen_h:s4_0(n704_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 irc_R ∈ Ω(n).

(11) Complex Obligation (BEST)

(12) Obligation:

Innermost 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

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(n704_0), gen_h:s4_0(0), gen_h:s4_0(0)) → gen_h:s4_0(1), rt ∈ Ω(1 + n704₀)

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

(13) NoRewriteLemmaProof (LOWER BOUND(ID) transformation)

Could not prove a rewrite lemma for the defined symbol sum.

(14) Obligation:

Innermost 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

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(n704_0), gen_h:s4_0(0), gen_h:s4_0(0)) → gen_h:s4_0(1), rt ∈ Ω(1 + n704₀)

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.

(15) 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)

(16) BOUNDS(n^1, INF)

(17) Obligation:

Innermost 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

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(n704_0), gen_h:s4_0(0), gen_h:s4_0(0)) → gen_h:s4_0(1), rt ∈ Ω(1 + n704₀)

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.

(18) 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)

(19) BOUNDS(n^1, INF)

(20) Obligation:

Innermost 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

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.

(21) 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)

(22) BOUNDS(n^1, INF)