-- Mathlib/Data/List/Cycle.lean
theorem next_getLast_cons (h : x ∈ l) (y : α) (h : x ∈ y :: l) (hy : x ≠ y)
    (hx : x = getLast (y :: l) (cons_ne_nil _ _)) (hl : Nodup l) : next (y :: l) x h = y

Proof state:
case h.intro.succ.intro.cons
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
y : α
k : ℕ
hd : α
tl : List α
hl : Function.Injective (hd :: tl).get
h✝ : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ hd :: tl
h : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ y :: hd :: tl
hy : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ≠ y
H : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ (y :: hd :: tl).dropLast
hk : k + 1 < (y :: hd :: tl).dropLast.length
hk' : (y :: hd :: tl).dropLast[k + 1] = (y :: hd :: tl).getLast ⋯
⊢ (hd :: tl).get ⟨k, ⋯⟩ = (hd :: tl).get ⟨tl.length, ⋯⟩

Tactic:
rw [← Option.some_inj] at hk'

Result:
case h.intro.succ.intro.cons
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
y : α
k : ℕ
hd : α
tl : List α
hl : Function.Injective (hd :: tl).get
h✝ : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ hd :: tl
h : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ y :: hd :: tl
hy : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ≠ y
H : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ (y :: hd :: tl).dropLast
hk : k + 1 < (y :: hd :: tl).dropLast.length
hk' : some (y :: hd :: tl).dropLast[k + 1] = some ((y :: hd :: tl).getLast ⋯)
⊢ (hd :: tl).get ⟨k, ⋯⟩ = (hd :: tl).get ⟨tl.length, ⋯⟩

Proof state:
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
y : α
k : ℕ
hd : α
tl : List α
hl : Function.Injective (hd :: tl).get
h✝ : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ hd :: tl
h : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ y :: hd :: tl
hy : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ≠ y
H : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ (y :: hd :: tl).dropLast
hk : k + 1 < (y :: hd :: tl).dropLast.length
hk' : (y :: hd :: tl).dropLast[k + 1] = (y :: hd :: tl).getLast ⋯
⊢ tl.length < (hd :: tl).length

Tactic:
simp

Result:
no goals

Proof state:
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
y : α
k : ℕ
hd : α
tl : List α
hl : Function.Injective (hd :: tl).get
h✝ : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ hd :: tl
h : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ y :: hd :: tl
hy : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ≠ y
H : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ (y :: hd :: tl).dropLast
hk : k + 1 < (y :: hd :: tl).dropLast.length
hk' : (y :: hd :: tl).dropLast[k + 1] = (y :: hd :: tl).getLast ⋯
⊢ k.succ < (hd :: tl).length

Tactic:
simpa using hk

Result:
no goals

Proof state:
case h.intro.succ.intro.cons
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
y : α
k : ℕ
hd : α
tl : List α
hl : Function.Injective (hd :: tl).get
h✝ : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ hd :: tl
h : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ y :: hd :: tl
hy : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ≠ y
H : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ (y :: hd :: tl).dropLast
hk : k + 1 < (y :: hd :: tl).dropLast.length
hk' : (take ((y :: hd :: tl).length - 1) (y :: hd :: tl))[k + 1]? = some ((y :: hd :: tl).getLast ⋯)
⊢ k + 1 < (y :: hd :: tl).length - 1

Tactic:
simpa using hk

Result:
no goals

Proof state:
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
l : List α
x : α
h✝ : x ∈ l
y : α
h : x ∈ y :: l
hy : x ≠ y
hx : x = (y :: l).getLast ⋯
hl : l.Nodup
⊢ (y :: l).next x h = y

Tactic:
rw [next, get, ← dropLast_append_getLast (cons_ne_nil y l), hx, nextOr_concat]

Result:
case h
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
l : List α
x : α
h✝ : x ∈ l
y : α
h : x ∈ y :: l
hy : x ≠ y
hx : x = (y :: l).getLast ⋯
hl : l.Nodup
⊢ (y :: l).getLast ⋯ ∉ (y :: l).dropLast

Proof state:
case h.intro.succ.intro.cons
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
y : α
k : ℕ
hd : α
tl : List α
hl : Function.Injective (hd :: tl).get
h✝ : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ hd :: tl
h : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ y :: hd :: tl
hy : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ≠ y
H : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ (y :: hd :: tl).dropLast
hk : k + 1 < (y :: hd :: tl).dropLast.length
hk'✝ : (hd :: tl)[k]? = some ((y :: hd :: tl).getLast ⋯)
hk' : (hd :: tl)[k] = (y :: hd :: tl).getLast ⋯
⊢ (y :: hd :: tl).getLast ⋯ = (hd :: tl).get ⟨tl.length, ⋯⟩

Tactic:
simp only [getLast_eq_getElem, length_cons, Nat.succ_eq_add_one, Nat.succ_sub_succ_eq_sub,
  Nat.sub_zero, get_eq_getElem, getElem_cons_succ]

Result:
no goals

Proof state:
case h.intro.succ.intro.cons
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
y : α
k : ℕ
hd : α
tl : List α
hl : Function.Injective (hd :: tl).get
h✝ : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ hd :: tl
h : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ y :: hd :: tl
hy : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ≠ y
H : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ (y :: hd :: tl).dropLast
hk : k + 1 < (y :: hd :: tl).dropLast.length
hk' : some (y :: hd :: tl).dropLast[k + 1] = some ((y :: hd :: tl).getLast ⋯)
⊢ (hd :: tl).get ⟨k, ⋯⟩ = (hd :: tl).get ⟨tl.length, ⋯⟩

Tactic:
rw [← getElem?_eq_getElem, dropLast_eq_take, getElem?_take_of_lt, getElem?_cons_succ,
  getElem?_eq_getElem, Option.some_inj] at hk'

Result:
case h.intro.succ.intro.cons
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
y : α
k : ℕ
hd : α
tl : List α
hl : Function.Injective (hd :: tl).get
h✝ : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ hd :: tl
h : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ y :: hd :: tl
hy : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ≠ y
H : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ (y :: hd :: tl).dropLast
hk : k + 1 < (y :: hd :: tl).dropLast.length
hk'✝ : (hd :: tl)[k]? = some ((y :: hd :: tl).getLast ⋯)
hk' : (hd :: tl)[k] = (y :: hd :: tl).getLast ⋯
⊢ (hd :: tl).get ⟨k, ⋯⟩ = (hd :: tl).get ⟨tl.length, ⋯⟩

case h.intro.succ.intro.cons
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
y : α
k : ℕ
hd : α
tl : List α
hl : Function.Injective (hd :: tl).get
h✝ : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ hd :: tl
h : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ y :: hd :: tl
hy : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ≠ y
H : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ (y :: hd :: tl).dropLast
hk : k + 1 < (y :: hd :: tl).dropLast.length
hk' : (hd :: tl)[k]? = some ((y :: hd :: tl).getLast ⋯)
⊢ k < (hd :: tl).length

case h.intro.succ.intro.cons
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
y : α
k : ℕ
hd : α
tl : List α
hl : Function.Injective (hd :: tl).get
h✝ : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ hd :: tl
h : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ y :: hd :: tl
hy : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ≠ y
H : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ (y :: hd :: tl).dropLast
hk : k + 1 < (y :: hd :: tl).dropLast.length
hk' : (hd :: tl)[k]? = some ((y :: hd :: tl).getLast ⋯)
⊢ k < (hd :: tl).length

case h.intro.succ.intro.cons
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
y : α
k : ℕ
hd : α
tl : List α
hl : Function.Injective (hd :: tl).get
h✝ : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ hd :: tl
h : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ y :: hd :: tl
hy : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ≠ y
H : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ (y :: hd :: tl).dropLast
hk : k + 1 < (y :: hd :: tl).dropLast.length
hk' : (take ((y :: hd :: tl).length - 1) (y :: hd :: tl))[k + 1]? = some ((y :: hd :: tl).getLast ⋯)
⊢ k + 1 < (y :: hd :: tl).length - 1

Proof state:
case h.intro.succ.intro
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
l : List α
y : α
hl : l.Nodup
h✝ : (y :: l).getLast ⋯ ∈ l
h : (y :: l).getLast ⋯ ∈ y :: l
hy : (y :: l).getLast ⋯ ≠ y
H : (y :: l).getLast ⋯ ∈ (y :: l).dropLast
k : ℕ
hk : k + 1 < (y :: l).dropLast.length
hk' : (y :: l).dropLast[k + 1] = (y :: l).getLast ⋯
⊢ k + 1 = l.length

Tactic:
rcases l with - | ⟨hd, tl⟩

Result:
case h.intro.succ.intro.nil
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
y : α
k : ℕ
hl : [].Nodup
h✝ : [y].getLast ⋯ ∈ []
h : [y].getLast ⋯ ∈ [y]
hy : [y].getLast ⋯ ≠ y
H : [y].getLast ⋯ ∈ [y].dropLast
hk : k + 1 < [y].dropLast.length
hk' : [y].dropLast[k + 1] = [y].getLast ⋯
⊢ k + 1 = [].length

case h.intro.succ.intro.cons
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
y : α
k : ℕ
hd : α
tl : List α
hl : (hd :: tl).Nodup
h✝ : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ hd :: tl
h : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ y :: hd :: tl
hy : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ≠ y
H : (y :: hd :: tl).getLast ⋯ ∈ (y :: hd :: tl).dropLast
hk : k + 1 < (y :: hd :: tl).dropLast.length
hk' : (y :: hd :: tl).dropLast[k + 1] = (y :: hd :: tl).getLast ⋯
⊢ k + 1 = (hd :: tl).length