Module: Mathlib.Computability.TuringMachine.Config

Goal state before:
pp: n✝² : ℕ
f✝¹ : List.Vector ℕ n✝² →. ℕ
n✝¹ : ℕ
f✝ : List.Vector ℕ n✝¹ → ℕ
n✝ : ℕ
f : List.Vector ℕ n✝ → ℕ
g : List.Vector ℕ (n✝ + 2) → ℕ
a✝² : Nat.Primrec' f
a✝¹ : Nat.Primrec' g
cf cg : Code
v : List.Vector ℕ (n✝ + 1)
hf : cf.eval (↑v).tail = pure (pure (f v.tail))
hg : ∀ (a b : ℕ), cg.eval (a :: b :: (↑v).tail) = pure (pure (g (a ::ᵥ b ::ᵥ v.tail)))
n : ℕ
a✝ :
  (cf.prec cg).eval (n :: (↑v).tail) =
    pure (pure (Nat.rec (f (n ::ᵥ v.tail).tail) (fun y IH ↦ g (y ::ᵥ IH ::ᵥ (n ::ᵥ v.tail).tail)) (n ::ᵥ v.tail).head))
this✝ :
  ∀ (a b : ℕ),
    a + b = n →
      n.succ :: 0 :: g (n ::ᵥ Nat.rec (f v.tail) (fun y IH ↦ g (y ::ᵥ IH ::ᵥ v.tail)) n ::ᵥ v.tail) :: (↑v).tail ∈
        PFun.fix
          (fun v ↦
            (cg.eval (v.headI :: v.tail.tail)).bind fun x ↦
              Part.some
                (if v.tail.headI = 0 then Sum.inl (v.headI.succ :: v.tail.headI.pred :: x.headI :: v.tail.tail.tail)
                else Sum.inr (v.headI.succ :: v.tail.headI.pred :: x.headI :: v.tail.tail.tail)))
          (a :: b :: Nat.rec (f v.tail) (fun y IH ↦ g (y ::ᵥ IH ::ᵥ v.tail)) a :: (↑v).tail)
this :
  PFun.fix
      (fun v ↦
        (cg.eval (v.headI :: v.tail.tail)).bind fun x ↦
          Part.some
            (if v.tail.headI = 0 then Sum.inl (v.headI.succ :: v.tail.headI.pred :: x.headI :: v.tail.tail.tail)
            else Sum.inr (v.headI.succ :: v.tail.headI.pred :: x.headI :: v.tail.tail.tail)))
      (0 :: n :: Nat.rec (f v.tail) (fun y IH ↦ g (y ::ᵥ IH ::ᵥ v.tail)) 0 :: (↑v).tail) =
    Part.some
      (n.succ :: 0 :: g (n ::ᵥ Nat.rec (f v.tail) (fun y IH ↦ g (y ::ᵥ IH ::ᵥ v.tail)) n ::ᵥ v.tail) :: (↑v).tail)
⊢ (cf.prec cg).eval ((n + 1) :: (↑v).tail) =
    pure
      (pure
        (Nat.rec (f ((n + 1) ::ᵥ v.tail).tail) (fun y IH ↦ g (y ::ᵥ IH ::ᵥ ((n + 1) ::ᵥ v.tail).tail))
          ((n + 1) ::ᵥ v.tail).head))

Tactic:
simp [prec, Part.bind_assoc, Bind.bind]

Goal state after:
n✝² : ℕ
f✝¹ : List.Vector ℕ n✝² →. ℕ
n✝¹ : ℕ
f✝ : List.Vector ℕ n✝¹ → ℕ
n✝ : ℕ
f : List.Vector ℕ n✝ → ℕ
g : List.Vector ℕ (n✝ + 2) → ℕ
a✝² : Nat.Primrec' f
a✝¹ : Nat.Primrec' g
cf cg : Code
v : List.Vector ℕ (n✝ + 1)
hf : cf.eval (↑v).tail = pure (pure (f v.tail))
hg : ∀ (a b : ℕ), cg.eval (a :: b :: (↑v).tail) = pure (pure (g (a ::ᵥ b ::ᵥ v.tail)))
n : ℕ
a✝ :
  (cf.prec cg).eval (n :: (↑v).tail) =
    pure (pure (Nat.rec (f (n ::ᵥ v.tail).tail) (fun y IH ↦ g (y ::ᵥ IH ::ᵥ (n ::ᵥ v.tail).tail)) (n ::ᵥ v.tail).head))
this✝ :
  ∀ (a b : ℕ),
    a + b = n →
      n.succ :: 0 :: g (n ::ᵥ Nat.rec (f v.tail) (fun y IH ↦ g (y ::ᵥ IH ::ᵥ v.tail)) n ::ᵥ v.tail) :: (↑v).tail ∈
        PFun.fix
          (fun v ↦
            (cg.eval (v.headI :: v.tail.tail)).bind fun x ↦
              Part.some
                (if v.tail.headI = 0 then Sum.inl (v.headI.succ :: v.tail.headI.pred :: x.headI :: v.tail.tail.tail)
                else Sum.inr (v.headI.succ :: v.tail.headI.pred :: x.headI :: v.tail.tail.tail)))
          (a :: b :: Nat.rec (f v.tail) (fun y IH ↦ g (y ::ᵥ IH ::ᵥ v.tail)) a :: (↑v).tail)
this :
  PFun.fix
      (fun v ↦
        (cg.eval (v.headI :: v.tail.tail)).bind fun x ↦
          Part.some
            (if v.tail.headI = 0 then Sum.inl (v.headI.succ :: v.tail.headI.pred :: x.headI :: v.tail.tail.tail)
            else Sum.inr (v.headI.succ :: v.tail.headI.pred :: x.headI :: v.tail.tail.tail)))
      (0 :: n :: Nat.rec (f v.tail) (fun y IH ↦ g (y ::ᵥ IH ::ᵥ v.tail)) 0 :: (↑v).tail) =
    Part.some
      (n.succ :: 0 :: g (n ::ᵥ Nat.rec (f v.tail) (fun y IH ↦ g (y ::ᵥ IH ::ᵥ v.tail)) n ::ᵥ v.tail) :: (↑v).tail)
⊢ ((cf.eval (↑v).tail).bind fun x ↦
      (PFun.fix
            (fun v ↦
              (cg.eval (v.headI :: v.tail.tail)).bind fun y ↦
                Part.some
                  (if v.tail.headI = 0 then Sum.inl ((v.headI + 1) :: (v.tail.headI - 1) :: y.headI :: v.tail.tail.tail)
                  else Sum.inr ((v.headI + 1) :: (v.tail.headI - 1) :: y.headI :: v.tail.tail.tail)))
            (0 :: n :: x.headI :: (↑v).tail)).bind
        fun x ↦ Part.some [x.tail.tail.headI]) =
    Part.some [g (n ::ᵥ Nat.rec (f v.tail) (fun y IH ↦ g (y ::ᵥ IH ::ᵥ v.tail)) n ::ᵥ v.tail)]