代码解读
def Nat'.add (n k : Nat') :=
match k with
| Nat'.zero => n
| .succ k' => Nat'.add (Nat'.succ n) k'
核心部分
**
def Nat'.add (n k : Nat')
**:
n
:自然数。k
:另一个自然数。定义了一个函数 add
,作用于自定义自然数类型Nat'
。参数: 返回值是 Nat'
类型。
**match k with
**:
对参数 k
进行模式匹配,根据其构造形式执行不同的逻辑。
**| Nat'.zero => n
**:
如果 k
是Nat'.zero
(表示 0),直接返回n
,表示加法的递归基。
**| .succ k' => Nat'.add (Nat'.succ n) k'
**:
将 n
加 1,变成Nat'.succ n
。将 k'
作为新的第二参数继续递归。如果 k
是Nat'.succ k'
(表示k = succ(k')
,即k
是k' + 1
),则递归调用Nat'.add
:
关键点:递归定义
递归的基本思想是: ( n + 0 = n ) (递归基)。 ( n + (k + 1) = (n + 1) + k ) (递归规则)。
这在代码中由 match
分支处理:
基准情况: Nat'.zero
,直接返回n
。递归情况:将 k
分解为Nat'.succ k'
,通过递归将问题简化。
Nat'
的定义(推测)
为了支持这段代码,Nat'
应该是一个自定义的自然数类型,类似以下定义:
inductive Nat' where
| zero : Nat' -- 表示 0
| succ : Nat' → Nat' -- 表示后继(n + 1)
例如:
Nat'.zero
表示 0。Nat'.succ Nat'.zero
表示 1。Nat'.succ (Nat'.succ Nat'.zero)
表示 2。
加法逻辑示例
假设我们用 Nat'.add
计算 ( 2 + 1 ),即:
Nat'.add (Nat'.succ (Nat'.succ Nat'.zero)) (Nat'.succ Nat'.zero)
执行步骤:
k = Nat'.succ Nat'.zero
:
进入递归: Nat'.add (Nat'.succ (Nat'.succ (Nat'.succ Nat'.zero))) Nat'.zero
k = Nat'.zero
:
返回结果: Nat'.succ (Nat'.succ (Nat'.succ Nat'.zero))
最终结果:
( 2 + 1 = 3 ),即 Nat'.succ (Nat'.succ (Nat'.succ Nat'.zero))
。
完整代码示例
-- 定义 Nat' 自然数
inductive Nat' where
| zero : Nat'
| succ : Nat' → Nat'
-- 定义加法
def Nat'.add (n k : Nat') :=
match k with
| Nat'.zero => n
| .succ k' => Nat'.add (Nat'.succ n) k'
-- 示例测试
#eval Nat'.add (Nat'.succ (Nat'.succ Nat'.zero)) (Nat'.succ Nat'.zero)
-- 应该输出 Nat'.succ (Nat'.succ (Nat'.succ Nat'.zero)),即 3
总结
作用: Nat'.add
是一个自定义的自然数加法函数,基于递归实现。递归规则:
( n + 0 = n )。 ( n + (k + 1) = (n + 1) + k )。
Nat'
**:自然数的递归定义,使用 zero
和 succ
构造。😊