| Alternative 1 | |
|---|---|
| Accuracy | 93.9% |
| Cost | 33536 |
\[\mathsf{fma}\left(-0.5625, \frac{{c}^{3}}{\frac{{b}^{5}}{a \cdot a}}, \mathsf{fma}\left(-0.5, \frac{c}{b}, \frac{c \cdot c}{\frac{{b}^{3}}{a}} \cdot -0.375\right)\right)
\]

(FPCore (a b c) :precision binary64 (/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3.0 a) c)))) (* 3.0 a)))
(FPCore (a b c)
:precision binary64
(+
(fma
-1.125
(* (/ (* c c) (/ (pow b 3.0) a)) 0.3333333333333333)
(/ (* c -0.5) b))
(fma
-0.5
(*
(/ (pow c 4.0) a)
(*
(/ 0.3333333333333333 b)
(* (* (* a a) (* (* a a) (pow b -6.0))) 6.328125)))
(/
(* -1.6875 (pow c 3.0))
(/ (pow b 5.0) (* a (* a 0.3333333333333333)))))))double code(double a, double b, double c) {
return (-b + sqrt(((b * b) - ((3.0 * a) * c)))) / (3.0 * a);
}
double code(double a, double b, double c) {
return fma(-1.125, (((c * c) / (pow(b, 3.0) / a)) * 0.3333333333333333), ((c * -0.5) / b)) + fma(-0.5, ((pow(c, 4.0) / a) * ((0.3333333333333333 / b) * (((a * a) * ((a * a) * pow(b, -6.0))) * 6.328125))), ((-1.6875 * pow(c, 3.0)) / (pow(b, 5.0) / (a * (a * 0.3333333333333333)))));
}
function code(a, b, c) return Float64(Float64(Float64(-b) + sqrt(Float64(Float64(b * b) - Float64(Float64(3.0 * a) * c)))) / Float64(3.0 * a)) end
function code(a, b, c) return Float64(fma(-1.125, Float64(Float64(Float64(c * c) / Float64((b ^ 3.0) / a)) * 0.3333333333333333), Float64(Float64(c * -0.5) / b)) + fma(-0.5, Float64(Float64((c ^ 4.0) / a) * Float64(Float64(0.3333333333333333 / b) * Float64(Float64(Float64(a * a) * Float64(Float64(a * a) * (b ^ -6.0))) * 6.328125))), Float64(Float64(-1.6875 * (c ^ 3.0)) / Float64((b ^ 5.0) / Float64(a * Float64(a * 0.3333333333333333)))))) end
code[a_, b_, c_] := N[(N[((-b) + N[Sqrt[N[(N[(b * b), $MachinePrecision] - N[(N[(3.0 * a), $MachinePrecision] * c), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(3.0 * a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
code[a_, b_, c_] := N[(N[(-1.125 * N[(N[(N[(c * c), $MachinePrecision] / N[(N[Power[b, 3.0], $MachinePrecision] / a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision] + N[(N[(c * -0.5), $MachinePrecision] / b), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(-0.5 * N[(N[(N[Power[c, 4.0], $MachinePrecision] / a), $MachinePrecision] * N[(N[(0.3333333333333333 / b), $MachinePrecision] * N[(N[(N[(a * a), $MachinePrecision] * N[(N[(a * a), $MachinePrecision] * N[Power[b, -6.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * 6.328125), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(N[(-1.6875 * N[Power[c, 3.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(N[Power[b, 5.0], $MachinePrecision] / N[(a * N[(a * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{3 \cdot a}
\mathsf{fma}\left(-1.125, \frac{c \cdot c}{\frac{{b}^{3}}{a}} \cdot 0.3333333333333333, \frac{c \cdot -0.5}{b}\right) + \mathsf{fma}\left(-0.5, \frac{{c}^{4}}{a} \cdot \left(\frac{0.3333333333333333}{b} \cdot \left(\left(\left(a \cdot a\right) \cdot \left(\left(a \cdot a\right) \cdot {b}^{-6}\right)\right) \cdot 6.328125\right)\right), \frac{-1.6875 \cdot {c}^{3}}{\frac{{b}^{5}}{a \cdot \left(a \cdot 0.3333333333333333\right)}}\right)
Initial program 33.4%
Simplified33.5%
[Start]33.4 | \[ \frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{3 \cdot a}
\] |
|---|---|
neg-sub0 [=>]33.4 | \[ \frac{\color{blue}{\left(0 - b\right)} + \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{3 \cdot a}
\] |
associate-+l- [=>]33.4 | \[ \frac{\color{blue}{0 - \left(b - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}\right)}}{3 \cdot a}
\] |
sub0-neg [=>]33.4 | \[ \frac{\color{blue}{-\left(b - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}\right)}}{3 \cdot a}
\] |
neg-mul-1 [=>]33.4 | \[ \frac{\color{blue}{-1 \cdot \left(b - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}\right)}}{3 \cdot a}
\] |
associate-*r/ [<=]33.4 | \[ \color{blue}{-1 \cdot \frac{b - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{3 \cdot a}}
\] |
*-commutative [=>]33.4 | \[ \color{blue}{\frac{b - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{3 \cdot a} \cdot -1}
\] |
metadata-eval [<=]33.4 | \[ \frac{b - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{3 \cdot a} \cdot \color{blue}{\frac{1}{-1}}
\] |
metadata-eval [<=]33.4 | \[ \frac{b - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{3 \cdot a} \cdot \frac{\color{blue}{--1}}{-1}
\] |
times-frac [<=]33.4 | \[ \color{blue}{\frac{\left(b - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}\right) \cdot \left(--1\right)}{\left(3 \cdot a\right) \cdot -1}}
\] |
*-commutative [<=]33.4 | \[ \frac{\left(b - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}\right) \cdot \left(--1\right)}{\color{blue}{-1 \cdot \left(3 \cdot a\right)}}
\] |
times-frac [=>]33.4 | \[ \color{blue}{\frac{b - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{-1} \cdot \frac{--1}{3 \cdot a}}
\] |
Applied egg-rr33.5%
[Start]33.5 | \[ \left(\sqrt{\mathsf{fma}\left(b, b, a \cdot \left(c \cdot -3\right)\right)} - b\right) \cdot \frac{0.3333333333333333}{a}
\] |
|---|---|
add-sqr-sqrt [=>]33.5 | \[ \left(\sqrt{\mathsf{fma}\left(b, b, a \cdot \left(c \cdot -3\right)\right)} - b\right) \cdot \color{blue}{\left(\sqrt{\frac{0.3333333333333333}{a}} \cdot \sqrt{\frac{0.3333333333333333}{a}}\right)}
\] |
pow2 [=>]33.5 | \[ \left(\sqrt{\mathsf{fma}\left(b, b, a \cdot \left(c \cdot -3\right)\right)} - b\right) \cdot \color{blue}{{\left(\sqrt{\frac{0.3333333333333333}{a}}\right)}^{2}}
\] |
Taylor expanded in c around 0 95.4%
Simplified95.9%
[Start]95.4 | \[ -1.125 \cdot \frac{{c}^{2} \cdot \left(a \cdot {\left(\sqrt{0.3333333333333333}\right)}^{2}\right)}{{b}^{3}} + \left(-1.5 \cdot \frac{c \cdot {\left(\sqrt{0.3333333333333333}\right)}^{2}}{b} + \left(-1.6875 \cdot \frac{{c}^{3} \cdot \left({a}^{2} \cdot {\left(\sqrt{0.3333333333333333}\right)}^{2}\right)}{{b}^{5}} + -0.5 \cdot \frac{{c}^{4} \cdot \left(\left(5.0625 \cdot \frac{{a}^{4}}{{b}^{6}} + {\left(-1.125 \cdot \frac{{a}^{2}}{{b}^{3}}\right)}^{2}\right) \cdot {\left(\sqrt{0.3333333333333333}\right)}^{2}\right)}{a \cdot b}\right)\right)
\] |
|---|---|
associate-+r+ [=>]95.4 | \[ \color{blue}{\left(-1.125 \cdot \frac{{c}^{2} \cdot \left(a \cdot {\left(\sqrt{0.3333333333333333}\right)}^{2}\right)}{{b}^{3}} + -1.5 \cdot \frac{c \cdot {\left(\sqrt{0.3333333333333333}\right)}^{2}}{b}\right) + \left(-1.6875 \cdot \frac{{c}^{3} \cdot \left({a}^{2} \cdot {\left(\sqrt{0.3333333333333333}\right)}^{2}\right)}{{b}^{5}} + -0.5 \cdot \frac{{c}^{4} \cdot \left(\left(5.0625 \cdot \frac{{a}^{4}}{{b}^{6}} + {\left(-1.125 \cdot \frac{{a}^{2}}{{b}^{3}}\right)}^{2}\right) \cdot {\left(\sqrt{0.3333333333333333}\right)}^{2}\right)}{a \cdot b}\right)}
\] |
Applied egg-rr95.9%
[Start]95.9 | \[ \mathsf{fma}\left(-1.125, \frac{c \cdot c}{\frac{{b}^{3}}{a}} \cdot 0.3333333333333333, \frac{-0.5 \cdot c}{b}\right) + \mathsf{fma}\left(-0.5, \frac{{c}^{4}}{a} \cdot \left(\frac{0.3333333333333333}{b} \cdot \left(\frac{{a}^{4}}{{b}^{6}} \cdot 6.328125\right)\right), \frac{-1.6875 \cdot {c}^{3}}{\frac{{b}^{5}}{a \cdot \left(a \cdot 0.3333333333333333\right)}}\right)
\] |
|---|---|
div-inv [=>]95.9 | \[ \mathsf{fma}\left(-1.125, \frac{c \cdot c}{\frac{{b}^{3}}{a}} \cdot 0.3333333333333333, \frac{-0.5 \cdot c}{b}\right) + \mathsf{fma}\left(-0.5, \frac{{c}^{4}}{a} \cdot \left(\frac{0.3333333333333333}{b} \cdot \left(\color{blue}{\left({a}^{4} \cdot \frac{1}{{b}^{6}}\right)} \cdot 6.328125\right)\right), \frac{-1.6875 \cdot {c}^{3}}{\frac{{b}^{5}}{a \cdot \left(a \cdot 0.3333333333333333\right)}}\right)
\] |
metadata-eval [<=]95.9 | \[ \mathsf{fma}\left(-1.125, \frac{c \cdot c}{\frac{{b}^{3}}{a}} \cdot 0.3333333333333333, \frac{-0.5 \cdot c}{b}\right) + \mathsf{fma}\left(-0.5, \frac{{c}^{4}}{a} \cdot \left(\frac{0.3333333333333333}{b} \cdot \left(\left({a}^{\color{blue}{\left(2 + 2\right)}} \cdot \frac{1}{{b}^{6}}\right) \cdot 6.328125\right)\right), \frac{-1.6875 \cdot {c}^{3}}{\frac{{b}^{5}}{a \cdot \left(a \cdot 0.3333333333333333\right)}}\right)
\] |
metadata-eval [<=]95.9 | \[ \mathsf{fma}\left(-1.125, \frac{c \cdot c}{\frac{{b}^{3}}{a}} \cdot 0.3333333333333333, \frac{-0.5 \cdot c}{b}\right) + \mathsf{fma}\left(-0.5, \frac{{c}^{4}}{a} \cdot \left(\frac{0.3333333333333333}{b} \cdot \left(\left({a}^{\left(\color{blue}{\sqrt{4}} + 2\right)} \cdot \frac{1}{{b}^{6}}\right) \cdot 6.328125\right)\right), \frac{-1.6875 \cdot {c}^{3}}{\frac{{b}^{5}}{a \cdot \left(a \cdot 0.3333333333333333\right)}}\right)
\] |
metadata-eval [<=]95.9 | \[ \mathsf{fma}\left(-1.125, \frac{c \cdot c}{\frac{{b}^{3}}{a}} \cdot 0.3333333333333333, \frac{-0.5 \cdot c}{b}\right) + \mathsf{fma}\left(-0.5, \frac{{c}^{4}}{a} \cdot \left(\frac{0.3333333333333333}{b} \cdot \left(\left({a}^{\left(\sqrt{4} + \color{blue}{\sqrt{4}}\right)} \cdot \frac{1}{{b}^{6}}\right) \cdot 6.328125\right)\right), \frac{-1.6875 \cdot {c}^{3}}{\frac{{b}^{5}}{a \cdot \left(a \cdot 0.3333333333333333\right)}}\right)
\] |
pow-prod-up [<=]95.9 | \[ \mathsf{fma}\left(-1.125, \frac{c \cdot c}{\frac{{b}^{3}}{a}} \cdot 0.3333333333333333, \frac{-0.5 \cdot c}{b}\right) + \mathsf{fma}\left(-0.5, \frac{{c}^{4}}{a} \cdot \left(\frac{0.3333333333333333}{b} \cdot \left(\left(\color{blue}{\left({a}^{\left(\sqrt{4}\right)} \cdot {a}^{\left(\sqrt{4}\right)}\right)} \cdot \frac{1}{{b}^{6}}\right) \cdot 6.328125\right)\right), \frac{-1.6875 \cdot {c}^{3}}{\frac{{b}^{5}}{a \cdot \left(a \cdot 0.3333333333333333\right)}}\right)
\] |
pow-prod-down [=>]95.9 | \[ \mathsf{fma}\left(-1.125, \frac{c \cdot c}{\frac{{b}^{3}}{a}} \cdot 0.3333333333333333, \frac{-0.5 \cdot c}{b}\right) + \mathsf{fma}\left(-0.5, \frac{{c}^{4}}{a} \cdot \left(\frac{0.3333333333333333}{b} \cdot \left(\left(\color{blue}{{\left(a \cdot a\right)}^{\left(\sqrt{4}\right)}} \cdot \frac{1}{{b}^{6}}\right) \cdot 6.328125\right)\right), \frac{-1.6875 \cdot {c}^{3}}{\frac{{b}^{5}}{a \cdot \left(a \cdot 0.3333333333333333\right)}}\right)
\] |
metadata-eval [=>]95.9 | \[ \mathsf{fma}\left(-1.125, \frac{c \cdot c}{\frac{{b}^{3}}{a}} \cdot 0.3333333333333333, \frac{-0.5 \cdot c}{b}\right) + \mathsf{fma}\left(-0.5, \frac{{c}^{4}}{a} \cdot \left(\frac{0.3333333333333333}{b} \cdot \left(\left({\left(a \cdot a\right)}^{\color{blue}{2}} \cdot \frac{1}{{b}^{6}}\right) \cdot 6.328125\right)\right), \frac{-1.6875 \cdot {c}^{3}}{\frac{{b}^{5}}{a \cdot \left(a \cdot 0.3333333333333333\right)}}\right)
\] |
pow2 [<=]95.9 | \[ \mathsf{fma}\left(-1.125, \frac{c \cdot c}{\frac{{b}^{3}}{a}} \cdot 0.3333333333333333, \frac{-0.5 \cdot c}{b}\right) + \mathsf{fma}\left(-0.5, \frac{{c}^{4}}{a} \cdot \left(\frac{0.3333333333333333}{b} \cdot \left(\left(\color{blue}{\left(\left(a \cdot a\right) \cdot \left(a \cdot a\right)\right)} \cdot \frac{1}{{b}^{6}}\right) \cdot 6.328125\right)\right), \frac{-1.6875 \cdot {c}^{3}}{\frac{{b}^{5}}{a \cdot \left(a \cdot 0.3333333333333333\right)}}\right)
\] |
associate-*l* [=>]95.9 | \[ \mathsf{fma}\left(-1.125, \frac{c \cdot c}{\frac{{b}^{3}}{a}} \cdot 0.3333333333333333, \frac{-0.5 \cdot c}{b}\right) + \mathsf{fma}\left(-0.5, \frac{{c}^{4}}{a} \cdot \left(\frac{0.3333333333333333}{b} \cdot \left(\color{blue}{\left(\left(a \cdot a\right) \cdot \left(\left(a \cdot a\right) \cdot \frac{1}{{b}^{6}}\right)\right)} \cdot 6.328125\right)\right), \frac{-1.6875 \cdot {c}^{3}}{\frac{{b}^{5}}{a \cdot \left(a \cdot 0.3333333333333333\right)}}\right)
\] |
pow-flip [=>]95.9 | \[ \mathsf{fma}\left(-1.125, \frac{c \cdot c}{\frac{{b}^{3}}{a}} \cdot 0.3333333333333333, \frac{-0.5 \cdot c}{b}\right) + \mathsf{fma}\left(-0.5, \frac{{c}^{4}}{a} \cdot \left(\frac{0.3333333333333333}{b} \cdot \left(\left(\left(a \cdot a\right) \cdot \left(\left(a \cdot a\right) \cdot \color{blue}{{b}^{\left(-6\right)}}\right)\right) \cdot 6.328125\right)\right), \frac{-1.6875 \cdot {c}^{3}}{\frac{{b}^{5}}{a \cdot \left(a \cdot 0.3333333333333333\right)}}\right)
\] |
metadata-eval [=>]95.9 | \[ \mathsf{fma}\left(-1.125, \frac{c \cdot c}{\frac{{b}^{3}}{a}} \cdot 0.3333333333333333, \frac{-0.5 \cdot c}{b}\right) + \mathsf{fma}\left(-0.5, \frac{{c}^{4}}{a} \cdot \left(\frac{0.3333333333333333}{b} \cdot \left(\left(\left(a \cdot a\right) \cdot \left(\left(a \cdot a\right) \cdot {b}^{\color{blue}{-6}}\right)\right) \cdot 6.328125\right)\right), \frac{-1.6875 \cdot {c}^{3}}{\frac{{b}^{5}}{a \cdot \left(a \cdot 0.3333333333333333\right)}}\right)
\] |
Final simplification95.9%
| Alternative 1 | |
|---|---|
| Accuracy | 93.9% |
| Cost | 33536 |
| Alternative 2 | |
|---|---|
| Accuracy | 84.4% |
| Cost | 14788 |
| Alternative 3 | |
|---|---|
| Accuracy | 90.7% |
| Cost | 13696 |
| Alternative 4 | |
|---|---|
| Accuracy | 90.5% |
| Cost | 7616 |
| Alternative 5 | |
|---|---|
| Accuracy | 81.0% |
| Cost | 320 |
| Alternative 6 | |
|---|---|
| Accuracy | 81.0% |
| Cost | 320 |
| Alternative 7 | |
|---|---|
| Accuracy | 81.2% |
| Cost | 320 |
| Alternative 8 | |
|---|---|
| Accuracy | 3.2% |
| Cost | 192 |
herbie shell --seed 2023160
(FPCore (a b c)
:name "Cubic critical, medium range"
:precision binary64
:pre (and (and (and (< 1.1102230246251565e-16 a) (< a 9007199254740992.0)) (and (< 1.1102230246251565e-16 b) (< b 9007199254740992.0))) (and (< 1.1102230246251565e-16 c) (< c 9007199254740992.0)))
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3.0 a) c)))) (* 3.0 a)))