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Theorem rusgrnumwwlks

Description: Induction step for rusgrnumwwlk . (Contributed by Alexander van der Vekens, 24-Aug-2018) (Revised by AV, 7-May-2021) (Proof shortened by AV, 27-May-2022)

Ref Expression
Hypotheses rusgrnumwwlk.v ⊢ V = Vtx ⁡ G
rusgrnumwwlk.l ⊢ L = v ∈ V , n ∈ ℕ 0 ⟼ w ∈ n WWalksN G | w ⁡ 0 = v
Assertion rusgrnumwwlks ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → P L N = K N → P L N + 1 = K N + 1

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rusgrnumwwlk.v ⊢ V = Vtx ⁡ G
2 rusgrnumwwlk.l ⊢ L = v ∈ V , n ∈ ℕ 0 ⟼ w ∈ n WWalksN G | w ⁡ 0 = v
3 simpr2 ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → P ∈ V
4 simpr3 ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → N ∈ ℕ 0
5 1 2 rusgrnumwwlklem ⊢ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → P L N = w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P
6 5 eqeq1d ⊢ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → P L N = K N ↔ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N
7 3 4 6 syl2anc ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → P L N = K N ↔ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N
8 eqid ⊢ Edg ⁡ G = Edg ⁡ G
9 8 wwlksnredwwlkn0 ⊢ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N + 1 WWalksN G → w ⁡ 0 = P ↔ ∃ y ∈ N WWalksN G w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
10 9 ex ⊢ N ∈ ℕ 0 → w ∈ N + 1 WWalksN G → w ⁡ 0 = P ↔ ∃ y ∈ N WWalksN G w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
11 10 3ad2ant3 ⊢ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → w ∈ N + 1 WWalksN G → w ⁡ 0 = P ↔ ∃ y ∈ N WWalksN G w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
12 11 adantl ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → w ∈ N + 1 WWalksN G → w ⁡ 0 = P ↔ ∃ y ∈ N WWalksN G w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
13 12 imp ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N + 1 WWalksN G → w ⁡ 0 = P ↔ ∃ y ∈ N WWalksN G w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
14 13 rabbidva ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → w ∈ N + 1 WWalksN G | w ⁡ 0 = P = w ∈ N + 1 WWalksN G | ∃ y ∈ N WWalksN G w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
15 14 adantr ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → w ∈ N + 1 WWalksN G | w ⁡ 0 = P = w ∈ N + 1 WWalksN G | ∃ y ∈ N WWalksN G w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
16 15 fveq2d ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → w ∈ N + 1 WWalksN G | w ⁡ 0 = P = w ∈ N + 1 WWalksN G | ∃ y ∈ N WWalksN G w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
17 simp2 ⊢ w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G → y ⁡ 0 = P
18 17 pm4.71ri ⊢ w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G ↔ y ⁡ 0 = P ∧ w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
19 18 a1i ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N + 1 WWalksN G ∧ y ∈ N WWalksN G → w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G ↔ y ⁡ 0 = P ∧ w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
20 19 rexbidva ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N + 1 WWalksN G → ∃ y ∈ N WWalksN G w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G ↔ ∃ y ∈ N WWalksN G y ⁡ 0 = P ∧ w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
21 fveq1 ⊢ x = y → x ⁡ 0 = y ⁡ 0
22 21 eqeq1d ⊢ x = y → x ⁡ 0 = P ↔ y ⁡ 0 = P
23 22 rexrab ⊢ ∃ y ∈ x ∈ N WWalksN G | x ⁡ 0 = P w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G ↔ ∃ y ∈ N WWalksN G y ⁡ 0 = P ∧ w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
24 20 23 bitr4di ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N + 1 WWalksN G → ∃ y ∈ N WWalksN G w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G ↔ ∃ y ∈ x ∈ N WWalksN G | x ⁡ 0 = P w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
25 24 rabbidva ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → w ∈ N + 1 WWalksN G | ∃ y ∈ N WWalksN G w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = w ∈ N + 1 WWalksN G | ∃ y ∈ x ∈ N WWalksN G | x ⁡ 0 = P w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
26 25 adantr ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → w ∈ N + 1 WWalksN G | ∃ y ∈ N WWalksN G w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = w ∈ N + 1 WWalksN G | ∃ y ∈ x ∈ N WWalksN G | x ⁡ 0 = P w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
27 26 fveq2d ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → w ∈ N + 1 WWalksN G | ∃ y ∈ N WWalksN G w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = w ∈ N + 1 WWalksN G | ∃ y ∈ x ∈ N WWalksN G | x ⁡ 0 = P w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
28 simplr1 ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → V ∈ Fin
29 1 eleq1i ⊢ V ∈ Fin ↔ Vtx ⁡ G ∈ Fin
30 29 biimpi ⊢ V ∈ Fin → Vtx ⁡ G ∈ Fin
31 eqid ⊢ N + 1 WWalksN G = N + 1 WWalksN G
32 eqid ⊢ x ∈ N WWalksN G | x ⁡ 0 = P = x ∈ N WWalksN G | x ⁡ 0 = P
33 31 8 32 hashwwlksnext ⊢ Vtx ⁡ G ∈ Fin → w ∈ N + 1 WWalksN G | ∃ y ∈ x ∈ N WWalksN G | x ⁡ 0 = P w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = ∑ y ∈ x ∈ N WWalksN G | x ⁡ 0 = P w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
34 28 30 33 3syl ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → w ∈ N + 1 WWalksN G | ∃ y ∈ x ∈ N WWalksN G | x ⁡ 0 = P w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = ∑ y ∈ x ∈ N WWalksN G | x ⁡ 0 = P w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
35 fveq1 ⊢ x = w → x ⁡ 0 = w ⁡ 0
36 35 eqeq1d ⊢ x = w → x ⁡ 0 = P ↔ w ⁡ 0 = P
37 36 cbvrabv ⊢ x ∈ N WWalksN G | x ⁡ 0 = P = w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P
38 37 sumeq1i ⊢ ∑ y ∈ x ∈ N WWalksN G | x ⁡ 0 = P w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = ∑ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
39 38 a1i ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → ∑ y ∈ x ∈ N WWalksN G | x ⁡ 0 = P w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = ∑ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
40 27 34 39 3eqtrd ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → w ∈ N + 1 WWalksN G | ∃ y ∈ N WWalksN G w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = ∑ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
41 rusgrnumwwlkslem ⊢ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P → w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
42 41 eqcomd ⊢ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P → w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
43 42 fveq2d ⊢ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P → w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
44 43 adantl ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N ∧ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P → w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G
45 elrabi ⊢ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P → y ∈ N WWalksN G
46 45 adantl ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N ∧ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P → y ∈ N WWalksN G
47 1 8 wwlksnexthasheq ⊢ y ∈ N WWalksN G → w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = n ∈ V | lastS ⁡ y n ∈ Edg ⁡ G
48 46 47 syl ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N ∧ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P → w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = n ∈ V | lastS ⁡ y n ∈ Edg ⁡ G
49 1 rusgrpropadjvtx ⊢ G RegUSGraph K → G ∈ USGraph ∧ K ∈ ℕ 0 * ∧ ∀ p ∈ V n ∈ V | p n ∈ Edg ⁡ G = K
50 fveq1 ⊢ w = y → w ⁡ 0 = y ⁡ 0
51 50 eqeq1d ⊢ w = y → w ⁡ 0 = P ↔ y ⁡ 0 = P
52 51 elrab ⊢ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P ↔ y ∈ N WWalksN G ∧ y ⁡ 0 = P
53 1 8 wwlknp ⊢ y ∈ N WWalksN G → y ∈ Word V ∧ y = N + 1 ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ N y ⁡ i y ⁡ i + 1 ∈ Edg ⁡ G
54 53 adantr ⊢ y ∈ N WWalksN G ∧ y ⁡ 0 = P → y ∈ Word V ∧ y = N + 1 ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ N y ⁡ i y ⁡ i + 1 ∈ Edg ⁡ G
55 simpll ⊢ y ∈ Word V ∧ y = N + 1 ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → y ∈ Word V
56 nn0p1gt0 ⊢ N ∈ ℕ 0 → 0 < N + 1
57 56 3ad2ant3 ⊢ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → 0 < N + 1
58 57 adantl ⊢ y ∈ Word V ∧ y = N + 1 ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → 0 < N + 1
59 breq2 ⊢ y = N + 1 → 0 < y ↔ 0 < N + 1
60 59 ad2antlr ⊢ y ∈ Word V ∧ y = N + 1 ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → 0 < y ↔ 0 < N + 1
61 58 60 mpbird ⊢ y ∈ Word V ∧ y = N + 1 ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → 0 < y
62 hashle00 ⊢ y ∈ Word V → y ≤ 0 ↔ y = ∅
63 lencl ⊢ y ∈ Word V → y ∈ ℕ 0
64 63 nn0red ⊢ y ∈ Word V → y ∈ ℝ
65 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
66 lenlt ⊢ y ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ → y ≤ 0 ↔ ¬ 0 < y
67 66 bicomd ⊢ y ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ → ¬ 0 < y ↔ y ≤ 0
68 64 65 67 sylancl ⊢ y ∈ Word V → ¬ 0 < y ↔ y ≤ 0
69 nne ⊢ ¬ y ≠ ∅ ↔ y = ∅
70 69 a1i ⊢ y ∈ Word V → ¬ y ≠ ∅ ↔ y = ∅
71 62 68 70 3bitr4rd ⊢ y ∈ Word V → ¬ y ≠ ∅ ↔ ¬ 0 < y
72 71 ad2antrr ⊢ y ∈ Word V ∧ y = N + 1 ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → ¬ y ≠ ∅ ↔ ¬ 0 < y
73 72 con4bid ⊢ y ∈ Word V ∧ y = N + 1 ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → y ≠ ∅ ↔ 0 < y
74 61 73 mpbird ⊢ y ∈ Word V ∧ y = N + 1 ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → y ≠ ∅
75 55 74 jca ⊢ y ∈ Word V ∧ y = N + 1 ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → y ∈ Word V ∧ y ≠ ∅
76 75 ex ⊢ y ∈ Word V ∧ y = N + 1 → V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → y ∈ Word V ∧ y ≠ ∅
77 76 3adant3 ⊢ y ∈ Word V ∧ y = N + 1 ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ N y ⁡ i y ⁡ i + 1 ∈ Edg ⁡ G → V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → y ∈ Word V ∧ y ≠ ∅
78 54 77 syl ⊢ y ∈ N WWalksN G ∧ y ⁡ 0 = P → V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → y ∈ Word V ∧ y ≠ ∅
79 52 78 sylbi ⊢ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P → V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → y ∈ Word V ∧ y ≠ ∅
80 79 imp ⊢ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → y ∈ Word V ∧ y ≠ ∅
81 lswcl ⊢ y ∈ Word V ∧ y ≠ ∅ → lastS ⁡ y ∈ V
82 80 81 syl ⊢ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → lastS ⁡ y ∈ V
83 82 ad2antrr ⊢ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N ∧ ∀ p ∈ V n ∈ V | p n ∈ Edg ⁡ G = K → lastS ⁡ y ∈ V
84 preq1 ⊢ p = lastS ⁡ y → p n = lastS ⁡ y n
85 84 eleq1d ⊢ p = lastS ⁡ y → p n ∈ Edg ⁡ G ↔ lastS ⁡ y n ∈ Edg ⁡ G
86 85 rabbidv ⊢ p = lastS ⁡ y → n ∈ V | p n ∈ Edg ⁡ G = n ∈ V | lastS ⁡ y n ∈ Edg ⁡ G
87 86 fveqeq2d ⊢ p = lastS ⁡ y → n ∈ V | p n ∈ Edg ⁡ G = K ↔ n ∈ V | lastS ⁡ y n ∈ Edg ⁡ G = K
88 87 rspcva ⊢ lastS ⁡ y ∈ V ∧ ∀ p ∈ V n ∈ V | p n ∈ Edg ⁡ G = K → n ∈ V | lastS ⁡ y n ∈ Edg ⁡ G = K
89 83 88 sylancom ⊢ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N ∧ ∀ p ∈ V n ∈ V | p n ∈ Edg ⁡ G = K → n ∈ V | lastS ⁡ y n ∈ Edg ⁡ G = K
90 89 exp41 ⊢ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P → V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → ∀ p ∈ V n ∈ V | p n ∈ Edg ⁡ G = K → n ∈ V | lastS ⁡ y n ∈ Edg ⁡ G = K
91 90 com14 ⊢ ∀ p ∈ V n ∈ V | p n ∈ Edg ⁡ G = K → V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P → n ∈ V | lastS ⁡ y n ∈ Edg ⁡ G = K
92 91 3ad2ant3 ⊢ G ∈ USGraph ∧ K ∈ ℕ 0 * ∧ ∀ p ∈ V n ∈ V | p n ∈ Edg ⁡ G = K → V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P → n ∈ V | lastS ⁡ y n ∈ Edg ⁡ G = K
93 49 92 syl ⊢ G RegUSGraph K → V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P → n ∈ V | lastS ⁡ y n ∈ Edg ⁡ G = K
94 93 imp41 ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N ∧ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P → n ∈ V | lastS ⁡ y n ∈ Edg ⁡ G = K
95 44 48 94 3eqtrd ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N ∧ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P → w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = K
96 95 sumeq2dv ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → ∑ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = ∑ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P K
97 oveq1 ⊢ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P ⁢ K = K N ⁢ K
98 97 adantl ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P ⁢ K = K N ⁢ K
99 wwlksnfi ⊢ Vtx ⁡ G ∈ Fin → N WWalksN G ∈ Fin
100 29 99 sylbi ⊢ V ∈ Fin → N WWalksN G ∈ Fin
101 100 3ad2ant1 ⊢ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → N WWalksN G ∈ Fin
102 101 ad2antlr ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → N WWalksN G ∈ Fin
103 rabfi ⊢ N WWalksN G ∈ Fin → w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P ∈ Fin
104 102 103 syl ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P ∈ Fin
105 rusgrusgr ⊢ G RegUSGraph K → G ∈ USGraph
106 simp1 ⊢ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → V ∈ Fin
107 105 106 anim12i ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → G ∈ USGraph ∧ V ∈ Fin
108 1 isfusgr ⊢ G ∈ FinUSGraph ↔ G ∈ USGraph ∧ V ∈ Fin
109 107 108 sylibr ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → G ∈ FinUSGraph
110 simpl ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → G RegUSGraph K
111 ne0i ⊢ P ∈ V → V ≠ ∅
112 111 3ad2ant2 ⊢ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → V ≠ ∅
113 112 adantl ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → V ≠ ∅
114 1 frusgrnn0 ⊢ G ∈ FinUSGraph ∧ G RegUSGraph K ∧ V ≠ ∅ → K ∈ ℕ 0
115 109 110 113 114 syl3anc ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → K ∈ ℕ 0
116 115 nn0cnd ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → K ∈ ℂ
117 116 adantr ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → K ∈ ℂ
118 fsumconst ⊢ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P ∈ Fin ∧ K ∈ ℂ → ∑ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P K = w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P ⁢ K
119 104 117 118 syl2anc ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → ∑ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P K = w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P ⁢ K
120 116 4 expp1d ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → K N + 1 = K N ⁢ K
121 120 adantr ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → K N + 1 = K N ⁢ K
122 98 119 121 3eqtr4d ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → ∑ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P K = K N + 1
123 96 122 eqtrd ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → ∑ y ∈ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P w ∈ N + 1 WWalksN G | w prefix N + 1 = y ∧ y ⁡ 0 = P ∧ lastS ⁡ y lastS ⁡ w ∈ Edg ⁡ G = K N + 1
124 16 40 123 3eqtrd ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → w ∈ N + 1 WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N + 1
125 peano2nn0 ⊢ N ∈ ℕ 0 → N + 1 ∈ ℕ 0
126 125 3ad2ant3 ⊢ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → N + 1 ∈ ℕ 0
127 126 adantl ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → N + 1 ∈ ℕ 0
128 1 2 rusgrnumwwlklem ⊢ P ∈ V ∧ N + 1 ∈ ℕ 0 → P L N + 1 = w ∈ N + 1 WWalksN G | w ⁡ 0 = P
129 128 eqeq1d ⊢ P ∈ V ∧ N + 1 ∈ ℕ 0 → P L N + 1 = K N + 1 ↔ w ∈ N + 1 WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N + 1
130 3 127 129 syl2anc ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → P L N + 1 = K N + 1 ↔ w ∈ N + 1 WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N + 1
131 130 adantr ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → P L N + 1 = K N + 1 ↔ w ∈ N + 1 WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N + 1
132 124 131 mpbird ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 ∧ w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → P L N + 1 = K N + 1
133 132 ex ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → w ∈ N WWalksN G | w ⁡ 0 = P = K N → P L N + 1 = K N + 1
134 7 133 sylbid ⊢ G RegUSGraph K ∧ V ∈ Fin ∧ P ∈ V ∧ N ∈ ℕ 0 → P L N = K N → P L N + 1 = K N + 1