Diagrams.TwoD.Arc:bezierFromSweepQ1 from diagrams-lib-1.3.0.3

Percentage Accurate: 93.9% → 99.8%
Time: 8.4s
Alternatives: 16
Speedup: 1.0×

Specification

?
\[\begin{array}{l} \\ \frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \end{array} \]
(FPCore (x y) :precision binary64 (/ (* (- 1.0 x) (- 3.0 x)) (* y 3.0)))
double code(double x, double y) {
	return ((1.0 - x) * (3.0 - x)) / (y * 3.0);
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    code = ((1.0d0 - x) * (3.0d0 - x)) / (y * 3.0d0)
end function
public static double code(double x, double y) {
	return ((1.0 - x) * (3.0 - x)) / (y * 3.0);
}
def code(x, y):
	return ((1.0 - x) * (3.0 - x)) / (y * 3.0)
function code(x, y)
	return Float64(Float64(Float64(1.0 - x) * Float64(3.0 - x)) / Float64(y * 3.0))
end
function tmp = code(x, y)
	tmp = ((1.0 - x) * (3.0 - x)) / (y * 3.0);
end
code[x_, y_] := N[(N[(N[(1.0 - x), $MachinePrecision] * N[(3.0 - x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(y * 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3}
\end{array}

Sampling outcomes in binary64 precision:

Local Percentage Accuracy vs ?

The average percentage accuracy by input value. Horizontal axis shows value of an input variable; the variable is choosen in the title. Vertical axis is accuracy; higher is better. Red represent the original program, while blue represents Herbie's suggestion. These can be toggled with buttons below the plot. The line is an average while dots represent individual samples.

Accuracy vs Speed?

Herbie found 16 alternatives:

AlternativeAccuracySpeedup
The accuracy (vertical axis) and speed (horizontal axis) of each alternatives. Up and to the right is better. The red square shows the initial program, and each blue circle shows an alternative.The line shows the best available speed-accuracy tradeoffs.

Initial Program: 93.9% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \end{array} \]
(FPCore (x y) :precision binary64 (/ (* (- 1.0 x) (- 3.0 x)) (* y 3.0)))
double code(double x, double y) {
	return ((1.0 - x) * (3.0 - x)) / (y * 3.0);
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    code = ((1.0d0 - x) * (3.0d0 - x)) / (y * 3.0d0)
end function
public static double code(double x, double y) {
	return ((1.0 - x) * (3.0 - x)) / (y * 3.0);
}
def code(x, y):
	return ((1.0 - x) * (3.0 - x)) / (y * 3.0)
function code(x, y)
	return Float64(Float64(Float64(1.0 - x) * Float64(3.0 - x)) / Float64(y * 3.0))
end
function tmp = code(x, y)
	tmp = ((1.0 - x) * (3.0 - x)) / (y * 3.0);
end
code[x_, y_] := N[(N[(N[(1.0 - x), $MachinePrecision] * N[(3.0 - x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(y * 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3}
\end{array}

Alternative 1: 99.8% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \frac{1 - x}{y} \cdot \frac{3 - x}{3} \end{array} \]
(FPCore (x y) :precision binary64 (* (/ (- 1.0 x) y) (/ (- 3.0 x) 3.0)))
double code(double x, double y) {
	return ((1.0 - x) / y) * ((3.0 - x) / 3.0);
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    code = ((1.0d0 - x) / y) * ((3.0d0 - x) / 3.0d0)
end function
public static double code(double x, double y) {
	return ((1.0 - x) / y) * ((3.0 - x) / 3.0);
}
def code(x, y):
	return ((1.0 - x) / y) * ((3.0 - x) / 3.0)
function code(x, y)
	return Float64(Float64(Float64(1.0 - x) / y) * Float64(Float64(3.0 - x) / 3.0))
end
function tmp = code(x, y)
	tmp = ((1.0 - x) / y) * ((3.0 - x) / 3.0);
end
code[x_, y_] := N[(N[(N[(1.0 - x), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision] * N[(N[(3.0 - x), $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\frac{1 - x}{y} \cdot \frac{3 - x}{3}
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 93.8%

    \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
  2. Step-by-step derivation
    1. times-frac99.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{y} \cdot \frac{3 - x}{3}} \]
  3. Simplified99.9%

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{y} \cdot \frac{3 - x}{3}} \]
  4. Final simplification99.9%

    \[\leadsto \frac{1 - x}{y} \cdot \frac{3 - x}{3} \]

Alternative 2: 98.3% accurate, 0.8× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -3.8 \lor \neg \left(x \leq 3\right):\\ \;\;\;\;-0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (or (<= x -3.8) (not (<= x 3.0)))
   (* -0.3333333333333333 (* x (/ (- 1.0 x) y)))
   (/ (+ (* x -1.3333333333333333) 1.0) y)))
double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if ((x <= -3.8) || !(x <= 3.0)) {
		tmp = -0.3333333333333333 * (x * ((1.0 - x) / y));
	} else {
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    real(8) :: tmp
    if ((x <= (-3.8d0)) .or. (.not. (x <= 3.0d0))) then
        tmp = (-0.3333333333333333d0) * (x * ((1.0d0 - x) / y))
    else
        tmp = ((x * (-1.3333333333333333d0)) + 1.0d0) / y
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if ((x <= -3.8) || !(x <= 3.0)) {
		tmp = -0.3333333333333333 * (x * ((1.0 - x) / y));
	} else {
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	}
	return tmp;
}
def code(x, y):
	tmp = 0
	if (x <= -3.8) or not (x <= 3.0):
		tmp = -0.3333333333333333 * (x * ((1.0 - x) / y))
	else:
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y
	return tmp
function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if ((x <= -3.8) || !(x <= 3.0))
		tmp = Float64(-0.3333333333333333 * Float64(x * Float64(Float64(1.0 - x) / y)));
	else
		tmp = Float64(Float64(Float64(x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y);
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(x, y)
	tmp = 0.0;
	if ((x <= -3.8) || ~((x <= 3.0)))
		tmp = -0.3333333333333333 * (x * ((1.0 - x) / y));
	else
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[x_, y_] := If[Or[LessEqual[x, -3.8], N[Not[LessEqual[x, 3.0]], $MachinePrecision]], N[(-0.3333333333333333 * N[(x * N[(N[(1.0 - x), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(x * -1.3333333333333333), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq -3.8 \lor \neg \left(x \leq 3\right):\\
\;\;\;\;-0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if x < -3.7999999999999998 or 3 < x

    1. Initial program 87.3%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.3%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.7%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.7%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around inf 98.9%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\left(-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/98.8%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{-0.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]
      2. clear-num98.8%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      3. un-div-inv98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      4. *-un-lft-identity98.9%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\frac{\color{blue}{1 \cdot y}}{-0.3333333333333333 \cdot x}} \]
      5. times-frac99.0%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333} \cdot \frac{y}{x}}} \]
      6. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{-3} \cdot \frac{y}{x}} \]
    6. Applied egg-rr99.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot \frac{y}{x}}} \]
    7. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{-3}}{\frac{y}{x}}} \]
      2. div-sub98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3} - \frac{x}{-3}}}{\frac{y}{x}} \]
      3. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} - \frac{x}{-3}}{\frac{y}{x}} \]
      4. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \frac{x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{\frac{y}{x}} \]
      5. associate-/l*98.9%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{\frac{y}{x}} \]
      6. /-rgt-identity98.9%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{x \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      7. cancel-sign-sub-inv98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      8. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{\frac{y}{x}} \]
      9. distribute-rgt-in98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 + \left(-x\right)\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      10. sub-neg98.9%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 - x\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      11. *-commutative98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      12. associate-/r/98.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x} \]
      13. *-commutative98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \cdot x \]
      14. sub-neg98.8%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(-x\right)\right)}}{y} \cdot x \]
      15. distribute-rgt-in98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      16. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      17. cancel-sign-sub-inv98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 - x \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      18. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3}} - x \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      19. /-rgt-identity98.8%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{y} \cdot x \]
      20. associate-/l*98.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{y} \cdot x \]
      21. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \frac{x}{\color{blue}{-3}}}{y} \cdot x \]
      22. div-sub98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{-3}}}{y} \cdot x \]
      23. associate-/r*98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \cdot x \]
      24. *-commutative98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \]
    8. Simplified98.9%

      \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}} \]
    9. Taylor expanded in y around 0 86.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \frac{x \cdot \left(1 - x\right)}{y}} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/98.9%

        \[\leadsto -0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)} \]
    11. Simplified98.9%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)} \]

    if -3.7999999999999998 < x < 3

    1. Initial program 99.5%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative99.5%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/100.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around 0 98.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-1.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y} + \frac{1}{y}} \]
    5. Taylor expanded in y around 0 98.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 + -1.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification98.7%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -3.8 \lor \neg \left(x \leq 3\right):\\ \;\;\;\;-0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\ \end{array} \]

Alternative 3: 98.4% accurate, 0.8× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -2.3 \lor \neg \left(x \leq 1.3\right):\\ \;\;\;\;\frac{x}{y} \cdot \frac{x - 3}{3}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (or (<= x -2.3) (not (<= x 1.3)))
   (* (/ x y) (/ (- x 3.0) 3.0))
   (/ (+ (* x -1.3333333333333333) 1.0) y)))
double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if ((x <= -2.3) || !(x <= 1.3)) {
		tmp = (x / y) * ((x - 3.0) / 3.0);
	} else {
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    real(8) :: tmp
    if ((x <= (-2.3d0)) .or. (.not. (x <= 1.3d0))) then
        tmp = (x / y) * ((x - 3.0d0) / 3.0d0)
    else
        tmp = ((x * (-1.3333333333333333d0)) + 1.0d0) / y
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if ((x <= -2.3) || !(x <= 1.3)) {
		tmp = (x / y) * ((x - 3.0) / 3.0);
	} else {
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	}
	return tmp;
}
def code(x, y):
	tmp = 0
	if (x <= -2.3) or not (x <= 1.3):
		tmp = (x / y) * ((x - 3.0) / 3.0)
	else:
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y
	return tmp
function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if ((x <= -2.3) || !(x <= 1.3))
		tmp = Float64(Float64(x / y) * Float64(Float64(x - 3.0) / 3.0));
	else
		tmp = Float64(Float64(Float64(x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y);
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(x, y)
	tmp = 0.0;
	if ((x <= -2.3) || ~((x <= 1.3)))
		tmp = (x / y) * ((x - 3.0) / 3.0);
	else
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[x_, y_] := If[Or[LessEqual[x, -2.3], N[Not[LessEqual[x, 1.3]], $MachinePrecision]], N[(N[(x / y), $MachinePrecision] * N[(N[(x - 3.0), $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(x * -1.3333333333333333), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq -2.3 \lor \neg \left(x \leq 1.3\right):\\
\;\;\;\;\frac{x}{y} \cdot \frac{x - 3}{3}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if x < -2.2999999999999998 or 1.30000000000000004 < x

    1. Initial program 87.4%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. times-frac99.7%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{y} \cdot \frac{3 - x}{3}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{y} \cdot \frac{3 - x}{3}} \]
    4. Taylor expanded in x around inf 98.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-1 \cdot \frac{x}{y}\right)} \cdot \frac{3 - x}{3} \]
    5. Step-by-step derivation
      1. neg-mul-198.1%

        \[\leadsto -0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \color{blue}{\left(-\frac{x}{y}\right)}\right) \]
      2. distribute-neg-frac98.1%

        \[\leadsto -0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \color{blue}{\frac{-x}{y}}\right) \]
    6. Simplified98.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{-x}{y}} \cdot \frac{3 - x}{3} \]

    if -2.2999999999999998 < x < 1.30000000000000004

    1. Initial program 99.5%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative99.5%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/100.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around 0 99.0%

      \[\leadsto \color{blue}{-1.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y} + \frac{1}{y}} \]
    5. Taylor expanded in y around 0 99.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 + -1.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification98.7%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -2.3 \lor \neg \left(x \leq 1.3\right):\\ \;\;\;\;\frac{x}{y} \cdot \frac{x - 3}{3}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\ \end{array} \]

Alternative 4: 98.3% accurate, 0.8× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -3.8:\\ \;\;\;\;-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{\frac{y}{1 - x}}\\ \mathbf{elif}\;x \leq 3:\\ \;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;-0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= x -3.8)
   (* -0.3333333333333333 (/ x (/ y (- 1.0 x))))
   (if (<= x 3.0)
     (/ (+ (* x -1.3333333333333333) 1.0) y)
     (* -0.3333333333333333 (* x (/ (- 1.0 x) y))))))
double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (x <= -3.8) {
		tmp = -0.3333333333333333 * (x / (y / (1.0 - x)));
	} else if (x <= 3.0) {
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	} else {
		tmp = -0.3333333333333333 * (x * ((1.0 - x) / y));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    real(8) :: tmp
    if (x <= (-3.8d0)) then
        tmp = (-0.3333333333333333d0) * (x / (y / (1.0d0 - x)))
    else if (x <= 3.0d0) then
        tmp = ((x * (-1.3333333333333333d0)) + 1.0d0) / y
    else
        tmp = (-0.3333333333333333d0) * (x * ((1.0d0 - x) / y))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (x <= -3.8) {
		tmp = -0.3333333333333333 * (x / (y / (1.0 - x)));
	} else if (x <= 3.0) {
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	} else {
		tmp = -0.3333333333333333 * (x * ((1.0 - x) / y));
	}
	return tmp;
}
def code(x, y):
	tmp = 0
	if x <= -3.8:
		tmp = -0.3333333333333333 * (x / (y / (1.0 - x)))
	elif x <= 3.0:
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y
	else:
		tmp = -0.3333333333333333 * (x * ((1.0 - x) / y))
	return tmp
function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (x <= -3.8)
		tmp = Float64(-0.3333333333333333 * Float64(x / Float64(y / Float64(1.0 - x))));
	elseif (x <= 3.0)
		tmp = Float64(Float64(Float64(x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y);
	else
		tmp = Float64(-0.3333333333333333 * Float64(x * Float64(Float64(1.0 - x) / y)));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(x, y)
	tmp = 0.0;
	if (x <= -3.8)
		tmp = -0.3333333333333333 * (x / (y / (1.0 - x)));
	elseif (x <= 3.0)
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	else
		tmp = -0.3333333333333333 * (x * ((1.0 - x) / y));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[x_, y_] := If[LessEqual[x, -3.8], N[(-0.3333333333333333 * N[(x / N[(y / N[(1.0 - x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[x, 3.0], N[(N[(N[(x * -1.3333333333333333), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision], N[(-0.3333333333333333 * N[(x * N[(N[(1.0 - x), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq -3.8:\\
\;\;\;\;-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{\frac{y}{1 - x}}\\

\mathbf{elif}\;x \leq 3:\\
\;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;-0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if x < -3.7999999999999998

    1. Initial program 87.0%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around inf 98.6%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\left(-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    5. Taylor expanded in y around 0 85.9%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \frac{x \cdot \left(1 - x\right)}{y}} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. associate-/l*98.8%

        \[\leadsto -0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\frac{x}{\frac{y}{1 - x}}} \]
    7. Simplified98.8%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{\frac{y}{1 - x}}} \]

    if -3.7999999999999998 < x < 3

    1. Initial program 99.5%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative99.5%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/100.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around 0 98.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-1.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y} + \frac{1}{y}} \]
    5. Taylor expanded in y around 0 98.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 + -1.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]

    if 3 < x

    1. Initial program 87.5%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.5%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around inf 99.1%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\left(-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/99.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{-0.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]
      2. clear-num99.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      3. un-div-inv99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      4. *-un-lft-identity99.0%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\frac{\color{blue}{1 \cdot y}}{-0.3333333333333333 \cdot x}} \]
      5. times-frac99.1%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333} \cdot \frac{y}{x}}} \]
      6. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{-3} \cdot \frac{y}{x}} \]
    6. Applied egg-rr99.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot \frac{y}{x}}} \]
    7. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*99.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{-3}}{\frac{y}{x}}} \]
      2. div-sub99.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3} - \frac{x}{-3}}}{\frac{y}{x}} \]
      3. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} - \frac{x}{-3}}{\frac{y}{x}} \]
      4. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \frac{x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{\frac{y}{x}} \]
      5. associate-/l*99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{\frac{y}{x}} \]
      6. /-rgt-identity99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{x \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      7. cancel-sign-sub-inv99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      8. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{\frac{y}{x}} \]
      9. distribute-rgt-in99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 + \left(-x\right)\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      10. sub-neg99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 - x\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      11. *-commutative99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      12. associate-/r/99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x} \]
      13. *-commutative99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \cdot x \]
      14. sub-neg99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(-x\right)\right)}}{y} \cdot x \]
      15. distribute-rgt-in99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      16. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      17. cancel-sign-sub-inv99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 - x \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      18. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3}} - x \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      19. /-rgt-identity99.0%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{y} \cdot x \]
      20. associate-/l*99.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{y} \cdot x \]
      21. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \frac{x}{\color{blue}{-3}}}{y} \cdot x \]
      22. div-sub99.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{-3}}}{y} \cdot x \]
      23. associate-/r*99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \cdot x \]
      24. *-commutative99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \]
    8. Simplified99.0%

      \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}} \]
    9. Taylor expanded in y around 0 86.9%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \frac{x \cdot \left(1 - x\right)}{y}} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/99.2%

        \[\leadsto -0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)} \]
    11. Simplified99.2%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification98.7%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -3.8:\\ \;\;\;\;-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{\frac{y}{1 - x}}\\ \mathbf{elif}\;x \leq 3:\\ \;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;-0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)\\ \end{array} \]

Alternative 5: 98.3% accurate, 0.8× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -3.8:\\ \;\;\;\;x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}\\ \mathbf{elif}\;x \leq 3:\\ \;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;-0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= x -3.8)
   (* x (/ (- 1.0 x) (* y -3.0)))
   (if (<= x 3.0)
     (/ (+ (* x -1.3333333333333333) 1.0) y)
     (* -0.3333333333333333 (* x (/ (- 1.0 x) y))))))
double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (x <= -3.8) {
		tmp = x * ((1.0 - x) / (y * -3.0));
	} else if (x <= 3.0) {
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	} else {
		tmp = -0.3333333333333333 * (x * ((1.0 - x) / y));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    real(8) :: tmp
    if (x <= (-3.8d0)) then
        tmp = x * ((1.0d0 - x) / (y * (-3.0d0)))
    else if (x <= 3.0d0) then
        tmp = ((x * (-1.3333333333333333d0)) + 1.0d0) / y
    else
        tmp = (-0.3333333333333333d0) * (x * ((1.0d0 - x) / y))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (x <= -3.8) {
		tmp = x * ((1.0 - x) / (y * -3.0));
	} else if (x <= 3.0) {
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	} else {
		tmp = -0.3333333333333333 * (x * ((1.0 - x) / y));
	}
	return tmp;
}
def code(x, y):
	tmp = 0
	if x <= -3.8:
		tmp = x * ((1.0 - x) / (y * -3.0))
	elif x <= 3.0:
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y
	else:
		tmp = -0.3333333333333333 * (x * ((1.0 - x) / y))
	return tmp
function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (x <= -3.8)
		tmp = Float64(x * Float64(Float64(1.0 - x) / Float64(y * -3.0)));
	elseif (x <= 3.0)
		tmp = Float64(Float64(Float64(x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y);
	else
		tmp = Float64(-0.3333333333333333 * Float64(x * Float64(Float64(1.0 - x) / y)));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(x, y)
	tmp = 0.0;
	if (x <= -3.8)
		tmp = x * ((1.0 - x) / (y * -3.0));
	elseif (x <= 3.0)
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	else
		tmp = -0.3333333333333333 * (x * ((1.0 - x) / y));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[x_, y_] := If[LessEqual[x, -3.8], N[(x * N[(N[(1.0 - x), $MachinePrecision] / N[(y * -3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[x, 3.0], N[(N[(N[(x * -1.3333333333333333), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision], N[(-0.3333333333333333 * N[(x * N[(N[(1.0 - x), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq -3.8:\\
\;\;\;\;x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}\\

\mathbf{elif}\;x \leq 3:\\
\;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;-0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if x < -3.7999999999999998

    1. Initial program 87.0%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around inf 98.6%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\left(-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/98.6%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{-0.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]
      2. clear-num98.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      3. un-div-inv98.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      4. *-un-lft-identity98.8%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\frac{\color{blue}{1 \cdot y}}{-0.3333333333333333 \cdot x}} \]
      5. times-frac98.9%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333} \cdot \frac{y}{x}}} \]
      6. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{-3} \cdot \frac{y}{x}} \]
    6. Applied egg-rr98.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot \frac{y}{x}}} \]
    7. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*98.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{-3}}{\frac{y}{x}}} \]
      2. div-sub98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3} - \frac{x}{-3}}}{\frac{y}{x}} \]
      3. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} - \frac{x}{-3}}{\frac{y}{x}} \]
      4. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \frac{x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{\frac{y}{x}} \]
      5. associate-/l*98.7%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{\frac{y}{x}} \]
      6. /-rgt-identity98.7%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{x \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      7. cancel-sign-sub-inv98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      8. metadata-eval98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{\frac{y}{x}} \]
      9. distribute-rgt-in98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 + \left(-x\right)\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      10. sub-neg98.7%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 - x\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      11. *-commutative98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      12. associate-/r/98.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x} \]
      13. *-commutative98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \cdot x \]
      14. sub-neg98.6%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(-x\right)\right)}}{y} \cdot x \]
      15. distribute-rgt-in98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      16. metadata-eval98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      17. cancel-sign-sub-inv98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 - x \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      18. metadata-eval98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3}} - x \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      19. /-rgt-identity98.6%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{y} \cdot x \]
      20. associate-/l*98.8%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{y} \cdot x \]
      21. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \frac{x}{\color{blue}{-3}}}{y} \cdot x \]
      22. div-sub98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{-3}}}{y} \cdot x \]
      23. associate-/r*98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \cdot x \]
      24. *-commutative98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \]
    8. Simplified98.9%

      \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}} \]

    if -3.7999999999999998 < x < 3

    1. Initial program 99.5%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative99.5%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/100.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around 0 98.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-1.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y} + \frac{1}{y}} \]
    5. Taylor expanded in y around 0 98.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 + -1.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]

    if 3 < x

    1. Initial program 87.5%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.5%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around inf 99.1%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\left(-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/99.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{-0.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]
      2. clear-num99.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      3. un-div-inv99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      4. *-un-lft-identity99.0%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\frac{\color{blue}{1 \cdot y}}{-0.3333333333333333 \cdot x}} \]
      5. times-frac99.1%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333} \cdot \frac{y}{x}}} \]
      6. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{-3} \cdot \frac{y}{x}} \]
    6. Applied egg-rr99.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot \frac{y}{x}}} \]
    7. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*99.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{-3}}{\frac{y}{x}}} \]
      2. div-sub99.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3} - \frac{x}{-3}}}{\frac{y}{x}} \]
      3. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} - \frac{x}{-3}}{\frac{y}{x}} \]
      4. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \frac{x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{\frac{y}{x}} \]
      5. associate-/l*99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{\frac{y}{x}} \]
      6. /-rgt-identity99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{x \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      7. cancel-sign-sub-inv99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      8. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{\frac{y}{x}} \]
      9. distribute-rgt-in99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 + \left(-x\right)\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      10. sub-neg99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 - x\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      11. *-commutative99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      12. associate-/r/99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x} \]
      13. *-commutative99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \cdot x \]
      14. sub-neg99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(-x\right)\right)}}{y} \cdot x \]
      15. distribute-rgt-in99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      16. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      17. cancel-sign-sub-inv99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 - x \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      18. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3}} - x \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      19. /-rgt-identity99.0%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{y} \cdot x \]
      20. associate-/l*99.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{y} \cdot x \]
      21. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \frac{x}{\color{blue}{-3}}}{y} \cdot x \]
      22. div-sub99.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{-3}}}{y} \cdot x \]
      23. associate-/r*99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \cdot x \]
      24. *-commutative99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \]
    8. Simplified99.0%

      \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}} \]
    9. Taylor expanded in y around 0 86.9%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \frac{x \cdot \left(1 - x\right)}{y}} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/99.2%

        \[\leadsto -0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)} \]
    11. Simplified99.2%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification98.7%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -3.8:\\ \;\;\;\;x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}\\ \mathbf{elif}\;x \leq 3:\\ \;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;-0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)\\ \end{array} \]

Alternative 6: 98.3% accurate, 0.8× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -3.8:\\ \;\;\;\;x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}\\ \mathbf{elif}\;x \leq 3:\\ \;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{-3}{x}}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= x -3.8)
   (* x (/ (- 1.0 x) (* y -3.0)))
   (if (<= x 3.0)
     (/ (+ (* x -1.3333333333333333) 1.0) y)
     (/ (/ (- 1.0 x) y) (/ -3.0 x)))))
double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (x <= -3.8) {
		tmp = x * ((1.0 - x) / (y * -3.0));
	} else if (x <= 3.0) {
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	} else {
		tmp = ((1.0 - x) / y) / (-3.0 / x);
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    real(8) :: tmp
    if (x <= (-3.8d0)) then
        tmp = x * ((1.0d0 - x) / (y * (-3.0d0)))
    else if (x <= 3.0d0) then
        tmp = ((x * (-1.3333333333333333d0)) + 1.0d0) / y
    else
        tmp = ((1.0d0 - x) / y) / ((-3.0d0) / x)
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (x <= -3.8) {
		tmp = x * ((1.0 - x) / (y * -3.0));
	} else if (x <= 3.0) {
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	} else {
		tmp = ((1.0 - x) / y) / (-3.0 / x);
	}
	return tmp;
}
def code(x, y):
	tmp = 0
	if x <= -3.8:
		tmp = x * ((1.0 - x) / (y * -3.0))
	elif x <= 3.0:
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y
	else:
		tmp = ((1.0 - x) / y) / (-3.0 / x)
	return tmp
function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (x <= -3.8)
		tmp = Float64(x * Float64(Float64(1.0 - x) / Float64(y * -3.0)));
	elseif (x <= 3.0)
		tmp = Float64(Float64(Float64(x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y);
	else
		tmp = Float64(Float64(Float64(1.0 - x) / y) / Float64(-3.0 / x));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(x, y)
	tmp = 0.0;
	if (x <= -3.8)
		tmp = x * ((1.0 - x) / (y * -3.0));
	elseif (x <= 3.0)
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	else
		tmp = ((1.0 - x) / y) / (-3.0 / x);
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[x_, y_] := If[LessEqual[x, -3.8], N[(x * N[(N[(1.0 - x), $MachinePrecision] / N[(y * -3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[x, 3.0], N[(N[(N[(x * -1.3333333333333333), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision], N[(N[(N[(1.0 - x), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision] / N[(-3.0 / x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq -3.8:\\
\;\;\;\;x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}\\

\mathbf{elif}\;x \leq 3:\\
\;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{-3}{x}}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if x < -3.7999999999999998

    1. Initial program 87.0%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around inf 98.6%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\left(-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/98.6%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{-0.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]
      2. clear-num98.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      3. un-div-inv98.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      4. *-un-lft-identity98.8%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\frac{\color{blue}{1 \cdot y}}{-0.3333333333333333 \cdot x}} \]
      5. times-frac98.9%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333} \cdot \frac{y}{x}}} \]
      6. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{-3} \cdot \frac{y}{x}} \]
    6. Applied egg-rr98.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot \frac{y}{x}}} \]
    7. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*98.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{-3}}{\frac{y}{x}}} \]
      2. div-sub98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3} - \frac{x}{-3}}}{\frac{y}{x}} \]
      3. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} - \frac{x}{-3}}{\frac{y}{x}} \]
      4. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \frac{x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{\frac{y}{x}} \]
      5. associate-/l*98.7%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{\frac{y}{x}} \]
      6. /-rgt-identity98.7%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{x \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      7. cancel-sign-sub-inv98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      8. metadata-eval98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{\frac{y}{x}} \]
      9. distribute-rgt-in98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 + \left(-x\right)\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      10. sub-neg98.7%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 - x\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      11. *-commutative98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      12. associate-/r/98.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x} \]
      13. *-commutative98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \cdot x \]
      14. sub-neg98.6%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(-x\right)\right)}}{y} \cdot x \]
      15. distribute-rgt-in98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      16. metadata-eval98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      17. cancel-sign-sub-inv98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 - x \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      18. metadata-eval98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3}} - x \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      19. /-rgt-identity98.6%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{y} \cdot x \]
      20. associate-/l*98.8%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{y} \cdot x \]
      21. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \frac{x}{\color{blue}{-3}}}{y} \cdot x \]
      22. div-sub98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{-3}}}{y} \cdot x \]
      23. associate-/r*98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \cdot x \]
      24. *-commutative98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \]
    8. Simplified98.9%

      \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}} \]

    if -3.7999999999999998 < x < 3

    1. Initial program 99.5%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative99.5%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/100.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around 0 98.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-1.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y} + \frac{1}{y}} \]
    5. Taylor expanded in y around 0 98.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 + -1.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]

    if 3 < x

    1. Initial program 87.5%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.5%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/87.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot \frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
      2. *-commutative87.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{x + -3}{-3} \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \]
      3. frac-2neg87.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{-\left(x + -3\right)}{--3}} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      4. +-commutative87.6%

        \[\leadsto \frac{\frac{-\color{blue}{\left(-3 + x\right)}}{--3} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      5. distribute-neg-in87.6%

        \[\leadsto \frac{\frac{\color{blue}{\left(--3\right) + \left(-x\right)}}{--3} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      6. metadata-eval87.6%

        \[\leadsto \frac{\frac{\color{blue}{3} + \left(-x\right)}{--3} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      7. sub-neg87.6%

        \[\leadsto \frac{\frac{\color{blue}{3 - x}}{--3} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      8. metadata-eval87.6%

        \[\leadsto \frac{\frac{3 - x}{\color{blue}{3}} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      9. associate-*r/99.7%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{3} \cdot \frac{1 - x}{y}} \]
      10. clear-num99.7%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{\frac{3}{3 - x}}} \cdot \frac{1 - x}{y} \]
      11. associate-*l/99.7%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 \cdot \frac{1 - x}{y}}{\frac{3}{3 - x}}} \]
      12. *-un-lft-identity99.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{y}}}{\frac{3}{3 - x}} \]
      13. metadata-eval99.7%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{\color{blue}{--3}}{3 - x}} \]
      14. sub-neg99.7%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{--3}{\color{blue}{3 + \left(-x\right)}}} \]
      15. metadata-eval99.7%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{--3}{\color{blue}{\left(--3\right)} + \left(-x\right)}} \]
      16. distribute-neg-in99.7%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{--3}{\color{blue}{-\left(-3 + x\right)}}} \]
      17. +-commutative99.7%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{--3}{-\color{blue}{\left(x + -3\right)}}} \]
      18. frac-2neg99.7%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\color{blue}{\frac{-3}{x + -3}}} \]
    5. Applied egg-rr99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{-3}{x + -3}}} \]
    6. Taylor expanded in x around inf 99.2%

      \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\color{blue}{\frac{-3}{x}}} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification98.7%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -3.8:\\ \;\;\;\;x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}\\ \mathbf{elif}\;x \leq 3:\\ \;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{-3}{x}}\\ \end{array} \]

Alternative 7: 98.3% accurate, 0.9× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -4.6 \lor \neg \left(x \leq 3\right):\\ \;\;\;\;-0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \frac{-x}{y}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (or (<= x -4.6) (not (<= x 3.0)))
   (* -0.3333333333333333 (* x (/ (- x) y)))
   (/ (+ (* x -1.3333333333333333) 1.0) y)))
double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if ((x <= -4.6) || !(x <= 3.0)) {
		tmp = -0.3333333333333333 * (x * (-x / y));
	} else {
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    real(8) :: tmp
    if ((x <= (-4.6d0)) .or. (.not. (x <= 3.0d0))) then
        tmp = (-0.3333333333333333d0) * (x * (-x / y))
    else
        tmp = ((x * (-1.3333333333333333d0)) + 1.0d0) / y
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if ((x <= -4.6) || !(x <= 3.0)) {
		tmp = -0.3333333333333333 * (x * (-x / y));
	} else {
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	}
	return tmp;
}
def code(x, y):
	tmp = 0
	if (x <= -4.6) or not (x <= 3.0):
		tmp = -0.3333333333333333 * (x * (-x / y))
	else:
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y
	return tmp
function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if ((x <= -4.6) || !(x <= 3.0))
		tmp = Float64(-0.3333333333333333 * Float64(x * Float64(Float64(-x) / y)));
	else
		tmp = Float64(Float64(Float64(x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y);
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(x, y)
	tmp = 0.0;
	if ((x <= -4.6) || ~((x <= 3.0)))
		tmp = -0.3333333333333333 * (x * (-x / y));
	else
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[x_, y_] := If[Or[LessEqual[x, -4.6], N[Not[LessEqual[x, 3.0]], $MachinePrecision]], N[(-0.3333333333333333 * N[(x * N[((-x) / y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(x * -1.3333333333333333), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq -4.6 \lor \neg \left(x \leq 3\right):\\
\;\;\;\;-0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \frac{-x}{y}\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if x < -4.5999999999999996 or 3 < x

    1. Initial program 87.3%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.3%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.7%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.7%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around inf 98.9%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\left(-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/98.8%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{-0.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]
      2. clear-num98.8%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      3. un-div-inv98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      4. *-un-lft-identity98.9%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\frac{\color{blue}{1 \cdot y}}{-0.3333333333333333 \cdot x}} \]
      5. times-frac99.0%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333} \cdot \frac{y}{x}}} \]
      6. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{-3} \cdot \frac{y}{x}} \]
    6. Applied egg-rr99.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot \frac{y}{x}}} \]
    7. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{-3}}{\frac{y}{x}}} \]
      2. div-sub98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3} - \frac{x}{-3}}}{\frac{y}{x}} \]
      3. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} - \frac{x}{-3}}{\frac{y}{x}} \]
      4. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \frac{x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{\frac{y}{x}} \]
      5. associate-/l*98.9%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{\frac{y}{x}} \]
      6. /-rgt-identity98.9%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{x \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      7. cancel-sign-sub-inv98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      8. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{\frac{y}{x}} \]
      9. distribute-rgt-in98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 + \left(-x\right)\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      10. sub-neg98.9%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 - x\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      11. *-commutative98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      12. associate-/r/98.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x} \]
      13. *-commutative98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \cdot x \]
      14. sub-neg98.8%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(-x\right)\right)}}{y} \cdot x \]
      15. distribute-rgt-in98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      16. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      17. cancel-sign-sub-inv98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 - x \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      18. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3}} - x \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      19. /-rgt-identity98.8%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{y} \cdot x \]
      20. associate-/l*98.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{y} \cdot x \]
      21. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \frac{x}{\color{blue}{-3}}}{y} \cdot x \]
      22. div-sub98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{-3}}}{y} \cdot x \]
      23. associate-/r*98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \cdot x \]
      24. *-commutative98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \]
    8. Simplified98.9%

      \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}} \]
    9. Taylor expanded in y around 0 86.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \frac{x \cdot \left(1 - x\right)}{y}} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/98.9%

        \[\leadsto -0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)} \]
    11. Simplified98.9%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \frac{1 - x}{y}\right)} \]
    12. Taylor expanded in x around inf 98.9%

      \[\leadsto -0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \color{blue}{\left(-1 \cdot \frac{x}{y}\right)}\right) \]
    13. Step-by-step derivation
      1. neg-mul-198.9%

        \[\leadsto -0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \color{blue}{\left(-\frac{x}{y}\right)}\right) \]
      2. distribute-neg-frac98.9%

        \[\leadsto -0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \color{blue}{\frac{-x}{y}}\right) \]
    14. Simplified98.9%

      \[\leadsto -0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \color{blue}{\frac{-x}{y}}\right) \]

    if -4.5999999999999996 < x < 3

    1. Initial program 99.5%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative99.5%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/100.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around 0 98.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-1.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y} + \frac{1}{y}} \]
    5. Taylor expanded in y around 0 98.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 + -1.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification98.7%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -4.6 \lor \neg \left(x \leq 3\right):\\ \;\;\;\;-0.3333333333333333 \cdot \left(x \cdot \frac{-x}{y}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\ \end{array} \]

Alternative 8: 97.8% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -3.8 \lor \neg \left(x \leq 3\right):\\ \;\;\;\;x \cdot \left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{1 - x}{y}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (or (<= x -3.8) (not (<= x 3.0)))
   (* x (* 0.3333333333333333 (/ x y)))
   (/ (- 1.0 x) y)))
double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if ((x <= -3.8) || !(x <= 3.0)) {
		tmp = x * (0.3333333333333333 * (x / y));
	} else {
		tmp = (1.0 - x) / y;
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    real(8) :: tmp
    if ((x <= (-3.8d0)) .or. (.not. (x <= 3.0d0))) then
        tmp = x * (0.3333333333333333d0 * (x / y))
    else
        tmp = (1.0d0 - x) / y
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if ((x <= -3.8) || !(x <= 3.0)) {
		tmp = x * (0.3333333333333333 * (x / y));
	} else {
		tmp = (1.0 - x) / y;
	}
	return tmp;
}
def code(x, y):
	tmp = 0
	if (x <= -3.8) or not (x <= 3.0):
		tmp = x * (0.3333333333333333 * (x / y))
	else:
		tmp = (1.0 - x) / y
	return tmp
function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if ((x <= -3.8) || !(x <= 3.0))
		tmp = Float64(x * Float64(0.3333333333333333 * Float64(x / y)));
	else
		tmp = Float64(Float64(1.0 - x) / y);
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(x, y)
	tmp = 0.0;
	if ((x <= -3.8) || ~((x <= 3.0)))
		tmp = x * (0.3333333333333333 * (x / y));
	else
		tmp = (1.0 - x) / y;
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[x_, y_] := If[Or[LessEqual[x, -3.8], N[Not[LessEqual[x, 3.0]], $MachinePrecision]], N[(x * N[(0.3333333333333333 * N[(x / y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(1.0 - x), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq -3.8 \lor \neg \left(x \leq 3\right):\\
\;\;\;\;x \cdot \left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{1 - x}{y}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if x < -3.7999999999999998 or 3 < x

    1. Initial program 87.3%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.3%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.7%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.7%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around inf 98.9%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\left(-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/98.8%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{-0.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]
      2. clear-num98.8%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      3. un-div-inv98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      4. *-un-lft-identity98.9%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\frac{\color{blue}{1 \cdot y}}{-0.3333333333333333 \cdot x}} \]
      5. times-frac99.0%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333} \cdot \frac{y}{x}}} \]
      6. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{-3} \cdot \frac{y}{x}} \]
    6. Applied egg-rr99.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot \frac{y}{x}}} \]
    7. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{-3}}{\frac{y}{x}}} \]
      2. div-sub98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3} - \frac{x}{-3}}}{\frac{y}{x}} \]
      3. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} - \frac{x}{-3}}{\frac{y}{x}} \]
      4. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \frac{x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{\frac{y}{x}} \]
      5. associate-/l*98.9%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{\frac{y}{x}} \]
      6. /-rgt-identity98.9%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{x \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      7. cancel-sign-sub-inv98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      8. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{\frac{y}{x}} \]
      9. distribute-rgt-in98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 + \left(-x\right)\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      10. sub-neg98.9%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 - x\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      11. *-commutative98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      12. associate-/r/98.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x} \]
      13. *-commutative98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \cdot x \]
      14. sub-neg98.8%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(-x\right)\right)}}{y} \cdot x \]
      15. distribute-rgt-in98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      16. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      17. cancel-sign-sub-inv98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 - x \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      18. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3}} - x \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      19. /-rgt-identity98.8%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{y} \cdot x \]
      20. associate-/l*98.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{y} \cdot x \]
      21. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \frac{x}{\color{blue}{-3}}}{y} \cdot x \]
      22. div-sub98.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{-3}}}{y} \cdot x \]
      23. associate-/r*98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \cdot x \]
      24. *-commutative98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \]
    8. Simplified98.9%

      \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}} \]
    9. Taylor expanded in x around inf 98.8%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. *-commutative98.8%

        \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(\frac{x}{y} \cdot 0.3333333333333333\right)} \]
    11. Simplified98.8%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(\frac{x}{y} \cdot 0.3333333333333333\right)} \]

    if -3.7999999999999998 < x < 3

    1. Initial program 99.5%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative99.5%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/100.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around 0 97.8%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{y}} \]
    5. Taylor expanded in x around 0 97.8%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \frac{x}{y} + \frac{1}{y}} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. neg-mul-197.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-\frac{x}{y}\right)} + \frac{1}{y} \]
      2. +-commutative97.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{y} + \left(-\frac{x}{y}\right)} \]
      3. sub-neg97.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{y} - \frac{x}{y}} \]
      4. div-sub97.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{y}} \]
    7. Simplified97.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{y}} \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification98.3%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -3.8 \lor \neg \left(x \leq 3\right):\\ \;\;\;\;x \cdot \left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{1 - x}{y}\\ \end{array} \]

Alternative 9: 97.8% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -3.8:\\ \;\;\;\;x \cdot \frac{x}{\frac{y}{0.3333333333333333}}\\ \mathbf{elif}\;x \leq 3:\\ \;\;\;\;\frac{1 - x}{y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot \left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= x -3.8)
   (* x (/ x (/ y 0.3333333333333333)))
   (if (<= x 3.0) (/ (- 1.0 x) y) (* x (* 0.3333333333333333 (/ x y))))))
double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (x <= -3.8) {
		tmp = x * (x / (y / 0.3333333333333333));
	} else if (x <= 3.0) {
		tmp = (1.0 - x) / y;
	} else {
		tmp = x * (0.3333333333333333 * (x / y));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    real(8) :: tmp
    if (x <= (-3.8d0)) then
        tmp = x * (x / (y / 0.3333333333333333d0))
    else if (x <= 3.0d0) then
        tmp = (1.0d0 - x) / y
    else
        tmp = x * (0.3333333333333333d0 * (x / y))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (x <= -3.8) {
		tmp = x * (x / (y / 0.3333333333333333));
	} else if (x <= 3.0) {
		tmp = (1.0 - x) / y;
	} else {
		tmp = x * (0.3333333333333333 * (x / y));
	}
	return tmp;
}
def code(x, y):
	tmp = 0
	if x <= -3.8:
		tmp = x * (x / (y / 0.3333333333333333))
	elif x <= 3.0:
		tmp = (1.0 - x) / y
	else:
		tmp = x * (0.3333333333333333 * (x / y))
	return tmp
function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (x <= -3.8)
		tmp = Float64(x * Float64(x / Float64(y / 0.3333333333333333)));
	elseif (x <= 3.0)
		tmp = Float64(Float64(1.0 - x) / y);
	else
		tmp = Float64(x * Float64(0.3333333333333333 * Float64(x / y)));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(x, y)
	tmp = 0.0;
	if (x <= -3.8)
		tmp = x * (x / (y / 0.3333333333333333));
	elseif (x <= 3.0)
		tmp = (1.0 - x) / y;
	else
		tmp = x * (0.3333333333333333 * (x / y));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[x_, y_] := If[LessEqual[x, -3.8], N[(x * N[(x / N[(y / 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[x, 3.0], N[(N[(1.0 - x), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision], N[(x * N[(0.3333333333333333 * N[(x / y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq -3.8:\\
\;\;\;\;x \cdot \frac{x}{\frac{y}{0.3333333333333333}}\\

\mathbf{elif}\;x \leq 3:\\
\;\;\;\;\frac{1 - x}{y}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;x \cdot \left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if x < -3.7999999999999998

    1. Initial program 87.0%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around inf 98.6%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\left(-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/98.6%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{-0.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]
      2. clear-num98.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      3. un-div-inv98.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      4. *-un-lft-identity98.8%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\frac{\color{blue}{1 \cdot y}}{-0.3333333333333333 \cdot x}} \]
      5. times-frac98.9%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333} \cdot \frac{y}{x}}} \]
      6. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{-3} \cdot \frac{y}{x}} \]
    6. Applied egg-rr98.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot \frac{y}{x}}} \]
    7. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*98.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{-3}}{\frac{y}{x}}} \]
      2. div-sub98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3} - \frac{x}{-3}}}{\frac{y}{x}} \]
      3. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} - \frac{x}{-3}}{\frac{y}{x}} \]
      4. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \frac{x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{\frac{y}{x}} \]
      5. associate-/l*98.7%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{\frac{y}{x}} \]
      6. /-rgt-identity98.7%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{x \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      7. cancel-sign-sub-inv98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      8. metadata-eval98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{\frac{y}{x}} \]
      9. distribute-rgt-in98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 + \left(-x\right)\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      10. sub-neg98.7%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 - x\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      11. *-commutative98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      12. associate-/r/98.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x} \]
      13. *-commutative98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \cdot x \]
      14. sub-neg98.6%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(-x\right)\right)}}{y} \cdot x \]
      15. distribute-rgt-in98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      16. metadata-eval98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      17. cancel-sign-sub-inv98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 - x \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      18. metadata-eval98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3}} - x \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      19. /-rgt-identity98.6%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{y} \cdot x \]
      20. associate-/l*98.8%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{y} \cdot x \]
      21. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \frac{x}{\color{blue}{-3}}}{y} \cdot x \]
      22. div-sub98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{-3}}}{y} \cdot x \]
      23. associate-/r*98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \cdot x \]
      24. *-commutative98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \]
    8. Simplified98.9%

      \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}} \]
    9. Taylor expanded in x around inf 98.6%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. *-commutative98.6%

        \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(\frac{x}{y} \cdot 0.3333333333333333\right)} \]
    11. Simplified98.6%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(\frac{x}{y} \cdot 0.3333333333333333\right)} \]
    12. Step-by-step derivation
      1. associate-*l/98.6%

        \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\frac{x \cdot 0.3333333333333333}{y}} \]
      2. associate-/l*98.6%

        \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\frac{x}{\frac{y}{0.3333333333333333}}} \]
    13. Applied egg-rr98.6%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\frac{x}{\frac{y}{0.3333333333333333}}} \]

    if -3.7999999999999998 < x < 3

    1. Initial program 99.5%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative99.5%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/100.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around 0 97.8%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{y}} \]
    5. Taylor expanded in x around 0 97.8%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \frac{x}{y} + \frac{1}{y}} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. neg-mul-197.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-\frac{x}{y}\right)} + \frac{1}{y} \]
      2. +-commutative97.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{y} + \left(-\frac{x}{y}\right)} \]
      3. sub-neg97.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{y} - \frac{x}{y}} \]
      4. div-sub97.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{y}} \]
    7. Simplified97.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{y}} \]

    if 3 < x

    1. Initial program 87.5%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.5%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around inf 99.1%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\left(-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/99.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{-0.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]
      2. clear-num99.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      3. un-div-inv99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      4. *-un-lft-identity99.0%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\frac{\color{blue}{1 \cdot y}}{-0.3333333333333333 \cdot x}} \]
      5. times-frac99.1%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333} \cdot \frac{y}{x}}} \]
      6. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{-3} \cdot \frac{y}{x}} \]
    6. Applied egg-rr99.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot \frac{y}{x}}} \]
    7. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*99.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{-3}}{\frac{y}{x}}} \]
      2. div-sub99.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3} - \frac{x}{-3}}}{\frac{y}{x}} \]
      3. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} - \frac{x}{-3}}{\frac{y}{x}} \]
      4. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \frac{x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{\frac{y}{x}} \]
      5. associate-/l*99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{\frac{y}{x}} \]
      6. /-rgt-identity99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{x \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      7. cancel-sign-sub-inv99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      8. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{\frac{y}{x}} \]
      9. distribute-rgt-in99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 + \left(-x\right)\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      10. sub-neg99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 - x\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      11. *-commutative99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      12. associate-/r/99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x} \]
      13. *-commutative99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \cdot x \]
      14. sub-neg99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(-x\right)\right)}}{y} \cdot x \]
      15. distribute-rgt-in99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      16. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      17. cancel-sign-sub-inv99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 - x \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      18. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3}} - x \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      19. /-rgt-identity99.0%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{y} \cdot x \]
      20. associate-/l*99.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{y} \cdot x \]
      21. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \frac{x}{\color{blue}{-3}}}{y} \cdot x \]
      22. div-sub99.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{-3}}}{y} \cdot x \]
      23. associate-/r*99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \cdot x \]
      24. *-commutative99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \]
    8. Simplified99.0%

      \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}} \]
    9. Taylor expanded in x around inf 99.1%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. *-commutative99.1%

        \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(\frac{x}{y} \cdot 0.3333333333333333\right)} \]
    11. Simplified99.1%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(\frac{x}{y} \cdot 0.3333333333333333\right)} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification98.3%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -3.8:\\ \;\;\;\;x \cdot \frac{x}{\frac{y}{0.3333333333333333}}\\ \mathbf{elif}\;x \leq 3:\\ \;\;\;\;\frac{1 - x}{y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot \left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)\\ \end{array} \]

Alternative 10: 97.8% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -3.8:\\ \;\;\;\;x \cdot \frac{x}{\frac{y}{0.3333333333333333}}\\ \mathbf{elif}\;x \leq 3:\\ \;\;\;\;\left(1 - x\right) \cdot \frac{1}{y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot \left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= x -3.8)
   (* x (/ x (/ y 0.3333333333333333)))
   (if (<= x 3.0)
     (* (- 1.0 x) (/ 1.0 y))
     (* x (* 0.3333333333333333 (/ x y))))))
double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (x <= -3.8) {
		tmp = x * (x / (y / 0.3333333333333333));
	} else if (x <= 3.0) {
		tmp = (1.0 - x) * (1.0 / y);
	} else {
		tmp = x * (0.3333333333333333 * (x / y));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    real(8) :: tmp
    if (x <= (-3.8d0)) then
        tmp = x * (x / (y / 0.3333333333333333d0))
    else if (x <= 3.0d0) then
        tmp = (1.0d0 - x) * (1.0d0 / y)
    else
        tmp = x * (0.3333333333333333d0 * (x / y))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (x <= -3.8) {
		tmp = x * (x / (y / 0.3333333333333333));
	} else if (x <= 3.0) {
		tmp = (1.0 - x) * (1.0 / y);
	} else {
		tmp = x * (0.3333333333333333 * (x / y));
	}
	return tmp;
}
def code(x, y):
	tmp = 0
	if x <= -3.8:
		tmp = x * (x / (y / 0.3333333333333333))
	elif x <= 3.0:
		tmp = (1.0 - x) * (1.0 / y)
	else:
		tmp = x * (0.3333333333333333 * (x / y))
	return tmp
function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (x <= -3.8)
		tmp = Float64(x * Float64(x / Float64(y / 0.3333333333333333)));
	elseif (x <= 3.0)
		tmp = Float64(Float64(1.0 - x) * Float64(1.0 / y));
	else
		tmp = Float64(x * Float64(0.3333333333333333 * Float64(x / y)));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(x, y)
	tmp = 0.0;
	if (x <= -3.8)
		tmp = x * (x / (y / 0.3333333333333333));
	elseif (x <= 3.0)
		tmp = (1.0 - x) * (1.0 / y);
	else
		tmp = x * (0.3333333333333333 * (x / y));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[x_, y_] := If[LessEqual[x, -3.8], N[(x * N[(x / N[(y / 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[x, 3.0], N[(N[(1.0 - x), $MachinePrecision] * N[(1.0 / y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(x * N[(0.3333333333333333 * N[(x / y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq -3.8:\\
\;\;\;\;x \cdot \frac{x}{\frac{y}{0.3333333333333333}}\\

\mathbf{elif}\;x \leq 3:\\
\;\;\;\;\left(1 - x\right) \cdot \frac{1}{y}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;x \cdot \left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if x < -3.7999999999999998

    1. Initial program 87.0%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around inf 98.6%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\left(-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/98.6%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{-0.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]
      2. clear-num98.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      3. un-div-inv98.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      4. *-un-lft-identity98.8%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\frac{\color{blue}{1 \cdot y}}{-0.3333333333333333 \cdot x}} \]
      5. times-frac98.9%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333} \cdot \frac{y}{x}}} \]
      6. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{-3} \cdot \frac{y}{x}} \]
    6. Applied egg-rr98.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot \frac{y}{x}}} \]
    7. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*98.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{-3}}{\frac{y}{x}}} \]
      2. div-sub98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3} - \frac{x}{-3}}}{\frac{y}{x}} \]
      3. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} - \frac{x}{-3}}{\frac{y}{x}} \]
      4. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \frac{x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{\frac{y}{x}} \]
      5. associate-/l*98.7%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{\frac{y}{x}} \]
      6. /-rgt-identity98.7%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{x \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      7. cancel-sign-sub-inv98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      8. metadata-eval98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{\frac{y}{x}} \]
      9. distribute-rgt-in98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 + \left(-x\right)\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      10. sub-neg98.7%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 - x\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      11. *-commutative98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      12. associate-/r/98.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x} \]
      13. *-commutative98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \cdot x \]
      14. sub-neg98.6%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(-x\right)\right)}}{y} \cdot x \]
      15. distribute-rgt-in98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      16. metadata-eval98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      17. cancel-sign-sub-inv98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 - x \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      18. metadata-eval98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3}} - x \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      19. /-rgt-identity98.6%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{y} \cdot x \]
      20. associate-/l*98.8%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{y} \cdot x \]
      21. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \frac{x}{\color{blue}{-3}}}{y} \cdot x \]
      22. div-sub98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{-3}}}{y} \cdot x \]
      23. associate-/r*98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \cdot x \]
      24. *-commutative98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \]
    8. Simplified98.9%

      \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}} \]
    9. Taylor expanded in x around inf 98.6%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. *-commutative98.6%

        \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(\frac{x}{y} \cdot 0.3333333333333333\right)} \]
    11. Simplified98.6%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(\frac{x}{y} \cdot 0.3333333333333333\right)} \]
    12. Step-by-step derivation
      1. associate-*l/98.6%

        \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\frac{x \cdot 0.3333333333333333}{y}} \]
      2. associate-/l*98.6%

        \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\frac{x}{\frac{y}{0.3333333333333333}}} \]
    13. Applied egg-rr98.6%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\frac{x}{\frac{y}{0.3333333333333333}}} \]

    if -3.7999999999999998 < x < 3

    1. Initial program 99.5%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative99.5%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/100.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around 0 97.8%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{y}} \]

    if 3 < x

    1. Initial program 87.5%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.5%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around inf 99.1%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\left(-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/99.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{-0.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]
      2. clear-num99.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      3. un-div-inv99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      4. *-un-lft-identity99.0%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\frac{\color{blue}{1 \cdot y}}{-0.3333333333333333 \cdot x}} \]
      5. times-frac99.1%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333} \cdot \frac{y}{x}}} \]
      6. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{-3} \cdot \frac{y}{x}} \]
    6. Applied egg-rr99.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot \frac{y}{x}}} \]
    7. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*99.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{-3}}{\frac{y}{x}}} \]
      2. div-sub99.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3} - \frac{x}{-3}}}{\frac{y}{x}} \]
      3. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} - \frac{x}{-3}}{\frac{y}{x}} \]
      4. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \frac{x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{\frac{y}{x}} \]
      5. associate-/l*99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{\frac{y}{x}} \]
      6. /-rgt-identity99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{x \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      7. cancel-sign-sub-inv99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      8. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{\frac{y}{x}} \]
      9. distribute-rgt-in99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 + \left(-x\right)\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      10. sub-neg99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 - x\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      11. *-commutative99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      12. associate-/r/99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x} \]
      13. *-commutative99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \cdot x \]
      14. sub-neg99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(-x\right)\right)}}{y} \cdot x \]
      15. distribute-rgt-in99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      16. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      17. cancel-sign-sub-inv99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 - x \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      18. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3}} - x \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      19. /-rgt-identity99.0%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{y} \cdot x \]
      20. associate-/l*99.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{y} \cdot x \]
      21. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \frac{x}{\color{blue}{-3}}}{y} \cdot x \]
      22. div-sub99.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{-3}}}{y} \cdot x \]
      23. associate-/r*99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \cdot x \]
      24. *-commutative99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \]
    8. Simplified99.0%

      \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}} \]
    9. Taylor expanded in x around inf 99.1%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. *-commutative99.1%

        \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(\frac{x}{y} \cdot 0.3333333333333333\right)} \]
    11. Simplified99.1%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(\frac{x}{y} \cdot 0.3333333333333333\right)} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification98.3%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -3.8:\\ \;\;\;\;x \cdot \frac{x}{\frac{y}{0.3333333333333333}}\\ \mathbf{elif}\;x \leq 3:\\ \;\;\;\;\left(1 - x\right) \cdot \frac{1}{y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot \left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)\\ \end{array} \]

Alternative 11: 98.3% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -4.6:\\ \;\;\;\;x \cdot \frac{x}{\frac{y}{0.3333333333333333}}\\ \mathbf{elif}\;x \leq 3:\\ \;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot \left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= x -4.6)
   (* x (/ x (/ y 0.3333333333333333)))
   (if (<= x 3.0)
     (/ (+ (* x -1.3333333333333333) 1.0) y)
     (* x (* 0.3333333333333333 (/ x y))))))
double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (x <= -4.6) {
		tmp = x * (x / (y / 0.3333333333333333));
	} else if (x <= 3.0) {
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	} else {
		tmp = x * (0.3333333333333333 * (x / y));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    real(8) :: tmp
    if (x <= (-4.6d0)) then
        tmp = x * (x / (y / 0.3333333333333333d0))
    else if (x <= 3.0d0) then
        tmp = ((x * (-1.3333333333333333d0)) + 1.0d0) / y
    else
        tmp = x * (0.3333333333333333d0 * (x / y))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (x <= -4.6) {
		tmp = x * (x / (y / 0.3333333333333333));
	} else if (x <= 3.0) {
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	} else {
		tmp = x * (0.3333333333333333 * (x / y));
	}
	return tmp;
}
def code(x, y):
	tmp = 0
	if x <= -4.6:
		tmp = x * (x / (y / 0.3333333333333333))
	elif x <= 3.0:
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y
	else:
		tmp = x * (0.3333333333333333 * (x / y))
	return tmp
function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (x <= -4.6)
		tmp = Float64(x * Float64(x / Float64(y / 0.3333333333333333)));
	elseif (x <= 3.0)
		tmp = Float64(Float64(Float64(x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y);
	else
		tmp = Float64(x * Float64(0.3333333333333333 * Float64(x / y)));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(x, y)
	tmp = 0.0;
	if (x <= -4.6)
		tmp = x * (x / (y / 0.3333333333333333));
	elseif (x <= 3.0)
		tmp = ((x * -1.3333333333333333) + 1.0) / y;
	else
		tmp = x * (0.3333333333333333 * (x / y));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[x_, y_] := If[LessEqual[x, -4.6], N[(x * N[(x / N[(y / 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[x, 3.0], N[(N[(N[(x * -1.3333333333333333), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision], N[(x * N[(0.3333333333333333 * N[(x / y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq -4.6:\\
\;\;\;\;x \cdot \frac{x}{\frac{y}{0.3333333333333333}}\\

\mathbf{elif}\;x \leq 3:\\
\;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;x \cdot \left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if x < -4.5999999999999996

    1. Initial program 87.0%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around inf 98.6%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\left(-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/98.6%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{-0.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]
      2. clear-num98.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      3. un-div-inv98.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      4. *-un-lft-identity98.8%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\frac{\color{blue}{1 \cdot y}}{-0.3333333333333333 \cdot x}} \]
      5. times-frac98.9%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333} \cdot \frac{y}{x}}} \]
      6. metadata-eval98.9%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{-3} \cdot \frac{y}{x}} \]
    6. Applied egg-rr98.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot \frac{y}{x}}} \]
    7. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*98.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{-3}}{\frac{y}{x}}} \]
      2. div-sub98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3} - \frac{x}{-3}}}{\frac{y}{x}} \]
      3. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} - \frac{x}{-3}}{\frac{y}{x}} \]
      4. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \frac{x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{\frac{y}{x}} \]
      5. associate-/l*98.7%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{\frac{y}{x}} \]
      6. /-rgt-identity98.7%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{x \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      7. cancel-sign-sub-inv98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      8. metadata-eval98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{\frac{y}{x}} \]
      9. distribute-rgt-in98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 + \left(-x\right)\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      10. sub-neg98.7%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 - x\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      11. *-commutative98.7%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      12. associate-/r/98.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x} \]
      13. *-commutative98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \cdot x \]
      14. sub-neg98.6%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(-x\right)\right)}}{y} \cdot x \]
      15. distribute-rgt-in98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      16. metadata-eval98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      17. cancel-sign-sub-inv98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 - x \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      18. metadata-eval98.6%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3}} - x \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      19. /-rgt-identity98.6%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{y} \cdot x \]
      20. associate-/l*98.8%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{y} \cdot x \]
      21. metadata-eval98.8%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \frac{x}{\color{blue}{-3}}}{y} \cdot x \]
      22. div-sub98.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{-3}}}{y} \cdot x \]
      23. associate-/r*98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \cdot x \]
      24. *-commutative98.9%

        \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \]
    8. Simplified98.9%

      \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}} \]
    9. Taylor expanded in x around inf 98.6%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. *-commutative98.6%

        \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(\frac{x}{y} \cdot 0.3333333333333333\right)} \]
    11. Simplified98.6%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(\frac{x}{y} \cdot 0.3333333333333333\right)} \]
    12. Step-by-step derivation
      1. associate-*l/98.6%

        \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\frac{x \cdot 0.3333333333333333}{y}} \]
      2. associate-/l*98.6%

        \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\frac{x}{\frac{y}{0.3333333333333333}}} \]
    13. Applied egg-rr98.6%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\frac{x}{\frac{y}{0.3333333333333333}}} \]

    if -4.5999999999999996 < x < 3

    1. Initial program 99.5%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative99.5%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/100.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around 0 98.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-1.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y} + \frac{1}{y}} \]
    5. Taylor expanded in y around 0 98.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 + -1.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]

    if 3 < x

    1. Initial program 87.5%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.5%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around inf 99.1%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\left(-0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/99.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{-0.3333333333333333 \cdot x}{y}} \]
      2. clear-num99.0%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      3. un-div-inv99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{\frac{y}{-0.3333333333333333 \cdot x}}} \]
      4. *-un-lft-identity99.0%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\frac{\color{blue}{1 \cdot y}}{-0.3333333333333333 \cdot x}} \]
      5. times-frac99.1%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333} \cdot \frac{y}{x}}} \]
      6. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{1 - x}{\color{blue}{-3} \cdot \frac{y}{x}} \]
    6. Applied egg-rr99.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot \frac{y}{x}}} \]
    7. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*99.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{-3}}{\frac{y}{x}}} \]
      2. div-sub99.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3} - \frac{x}{-3}}}{\frac{y}{x}} \]
      3. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} - \frac{x}{-3}}{\frac{y}{x}} \]
      4. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \frac{x}{\color{blue}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{\frac{y}{x}} \]
      5. associate-/l*99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{\frac{y}{x}} \]
      6. /-rgt-identity99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 - \color{blue}{x \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      7. cancel-sign-sub-inv99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      8. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{\frac{y}{x}} \]
      9. distribute-rgt-in99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 + \left(-x\right)\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      10. sub-neg99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 - x\right)}}{\frac{y}{x}} \]
      11. *-commutative99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{\frac{y}{x}} \]
      12. associate-/r/99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x} \]
      13. *-commutative99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \cdot x \]
      14. sub-neg99.0%

        \[\leadsto \frac{-0.3333333333333333 \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(-x\right)\right)}}{y} \cdot x \]
      15. distribute-rgt-in99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{1 \cdot -0.3333333333333333 + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      16. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333} + \left(-x\right) \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      17. cancel-sign-sub-inv99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{-0.3333333333333333 - x \cdot -0.3333333333333333}}{y} \cdot x \]
      18. metadata-eval99.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{-3}} - x \cdot -0.3333333333333333}{y} \cdot x \]
      19. /-rgt-identity99.0%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x \cdot -0.3333333333333333}{1}}}{y} \cdot x \]
      20. associate-/l*99.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \color{blue}{\frac{x}{\frac{1}{-0.3333333333333333}}}}{y} \cdot x \]
      21. metadata-eval99.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{-3} - \frac{x}{\color{blue}{-3}}}{y} \cdot x \]
      22. div-sub99.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{-3}}}{y} \cdot x \]
      23. associate-/r*99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \cdot x \]
      24. *-commutative99.0%

        \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{-3 \cdot y}} \]
    8. Simplified99.0%

      \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{1 - x}{y \cdot -3}} \]
    9. Taylor expanded in x around inf 99.1%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. *-commutative99.1%

        \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(\frac{x}{y} \cdot 0.3333333333333333\right)} \]
    11. Simplified99.1%

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(\frac{x}{y} \cdot 0.3333333333333333\right)} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification98.6%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -4.6:\\ \;\;\;\;x \cdot \frac{x}{\frac{y}{0.3333333333333333}}\\ \mathbf{elif}\;x \leq 3:\\ \;\;\;\;\frac{x \cdot -1.3333333333333333 + 1}{y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot \left(0.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\right)\\ \end{array} \]

Alternative 12: 99.8% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y} \end{array} \]
(FPCore (x y) :precision binary64 (* (- 1.0 x) (/ (/ (+ x -3.0) -3.0) y)))
double code(double x, double y) {
	return (1.0 - x) * (((x + -3.0) / -3.0) / y);
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    code = (1.0d0 - x) * (((x + (-3.0d0)) / (-3.0d0)) / y)
end function
public static double code(double x, double y) {
	return (1.0 - x) * (((x + -3.0) / -3.0) / y);
}
def code(x, y):
	return (1.0 - x) * (((x + -3.0) / -3.0) / y)
function code(x, y)
	return Float64(Float64(1.0 - x) * Float64(Float64(Float64(x + -3.0) / -3.0) / y))
end
function tmp = code(x, y)
	tmp = (1.0 - x) * (((x + -3.0) / -3.0) / y);
end
code[x_, y_] := N[(N[(1.0 - x), $MachinePrecision] * N[(N[(N[(x + -3.0), $MachinePrecision] / -3.0), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 93.8%

    \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
  2. Step-by-step derivation
    1. *-commutative93.8%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
    2. associate-*l/99.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
    3. *-commutative99.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
    4. associate-/l/99.8%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
  3. Simplified99.8%

    \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
  4. Final simplification99.8%

    \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y} \]

Alternative 13: 57.3% accurate, 1.6× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -0.75:\\ \;\;\;\;-1.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{1}{y}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= x -0.75) (* -1.3333333333333333 (/ x y)) (/ 1.0 y)))
double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (x <= -0.75) {
		tmp = -1.3333333333333333 * (x / y);
	} else {
		tmp = 1.0 / y;
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    real(8) :: tmp
    if (x <= (-0.75d0)) then
        tmp = (-1.3333333333333333d0) * (x / y)
    else
        tmp = 1.0d0 / y
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (x <= -0.75) {
		tmp = -1.3333333333333333 * (x / y);
	} else {
		tmp = 1.0 / y;
	}
	return tmp;
}
def code(x, y):
	tmp = 0
	if x <= -0.75:
		tmp = -1.3333333333333333 * (x / y)
	else:
		tmp = 1.0 / y
	return tmp
function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (x <= -0.75)
		tmp = Float64(-1.3333333333333333 * Float64(x / y));
	else
		tmp = Float64(1.0 / y);
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(x, y)
	tmp = 0.0;
	if (x <= -0.75)
		tmp = -1.3333333333333333 * (x / y);
	else
		tmp = 1.0 / y;
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[x_, y_] := If[LessEqual[x, -0.75], N[(-1.3333333333333333 * N[(x / y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(1.0 / y), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq -0.75:\\
\;\;\;\;-1.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{1}{y}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if x < -0.75

    1. Initial program 87.0%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around 0 30.5%

      \[\leadsto \color{blue}{-1.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y} + \frac{1}{y}} \]
    5. Taylor expanded in x around inf 30.5%

      \[\leadsto \color{blue}{-1.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}} \]

    if -0.75 < x

    1. Initial program 95.8%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative95.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.9%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/96.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot \frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
      2. *-commutative96.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{x + -3}{-3} \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \]
      3. frac-2neg96.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{-\left(x + -3\right)}{--3}} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      4. +-commutative96.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{-\color{blue}{\left(-3 + x\right)}}{--3} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      5. distribute-neg-in96.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{\color{blue}{\left(--3\right) + \left(-x\right)}}{--3} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      6. metadata-eval96.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{\color{blue}{3} + \left(-x\right)}{--3} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      7. sub-neg96.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{\color{blue}{3 - x}}{--3} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      8. metadata-eval96.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{3 - x}{\color{blue}{3}} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      9. associate-*r/99.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{3} \cdot \frac{1 - x}{y}} \]
      10. clear-num99.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{\frac{3}{3 - x}}} \cdot \frac{1 - x}{y} \]
      11. associate-*l/99.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 \cdot \frac{1 - x}{y}}{\frac{3}{3 - x}}} \]
      12. *-un-lft-identity99.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{y}}}{\frac{3}{3 - x}} \]
      13. metadata-eval99.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{\color{blue}{--3}}{3 - x}} \]
      14. sub-neg99.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{--3}{\color{blue}{3 + \left(-x\right)}}} \]
      15. metadata-eval99.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{--3}{\color{blue}{\left(--3\right)} + \left(-x\right)}} \]
      16. distribute-neg-in99.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{--3}{\color{blue}{-\left(-3 + x\right)}}} \]
      17. +-commutative99.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{--3}{-\color{blue}{\left(x + -3\right)}}} \]
      18. frac-2neg99.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\color{blue}{\frac{-3}{x + -3}}} \]
    5. Applied egg-rr99.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{-3}{x + -3}}} \]
    6. Taylor expanded in x around 0 68.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{y}} \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification60.2%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -0.75:\\ \;\;\;\;-1.3333333333333333 \cdot \frac{x}{y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{1}{y}\\ \end{array} \]

Alternative 14: 57.3% accurate, 1.8× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -1:\\ \;\;\;\;\frac{-x}{y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{1}{y}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (x y) :precision binary64 (if (<= x -1.0) (/ (- x) y) (/ 1.0 y)))
double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (x <= -1.0) {
		tmp = -x / y;
	} else {
		tmp = 1.0 / y;
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    real(8) :: tmp
    if (x <= (-1.0d0)) then
        tmp = -x / y
    else
        tmp = 1.0d0 / y
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (x <= -1.0) {
		tmp = -x / y;
	} else {
		tmp = 1.0 / y;
	}
	return tmp;
}
def code(x, y):
	tmp = 0
	if x <= -1.0:
		tmp = -x / y
	else:
		tmp = 1.0 / y
	return tmp
function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (x <= -1.0)
		tmp = Float64(Float64(-x) / y);
	else
		tmp = Float64(1.0 / y);
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(x, y)
	tmp = 0.0;
	if (x <= -1.0)
		tmp = -x / y;
	else
		tmp = 1.0 / y;
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[x_, y_] := If[LessEqual[x, -1.0], N[((-x) / y), $MachinePrecision], N[(1.0 / y), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq -1:\\
\;\;\;\;\frac{-x}{y}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{1}{y}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if x < -1

    1. Initial program 87.0%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative87.0%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.7%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Taylor expanded in x around 0 30.4%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{y}} \]
    5. Taylor expanded in x around inf 30.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \frac{x}{y}} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. neg-mul-130.4%

        \[\leadsto \color{blue}{-\frac{x}{y}} \]
      2. distribute-neg-frac30.4%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{-x}{y}} \]
    7. Simplified30.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{-x}{y}} \]

    if -1 < x

    1. Initial program 95.8%

      \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutative95.8%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
      2. associate-*l/99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
      3. *-commutative99.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
      4. associate-/l/99.9%

        \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
    3. Simplified99.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. associate-*r/96.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot \frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
      2. *-commutative96.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{x + -3}{-3} \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \]
      3. frac-2neg96.1%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{-\left(x + -3\right)}{--3}} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      4. +-commutative96.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{-\color{blue}{\left(-3 + x\right)}}{--3} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      5. distribute-neg-in96.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{\color{blue}{\left(--3\right) + \left(-x\right)}}{--3} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      6. metadata-eval96.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{\color{blue}{3} + \left(-x\right)}{--3} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      7. sub-neg96.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{\color{blue}{3 - x}}{--3} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      8. metadata-eval96.1%

        \[\leadsto \frac{\frac{3 - x}{\color{blue}{3}} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
      9. associate-*r/99.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{3} \cdot \frac{1 - x}{y}} \]
      10. clear-num99.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{\frac{3}{3 - x}}} \cdot \frac{1 - x}{y} \]
      11. associate-*l/99.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 \cdot \frac{1 - x}{y}}{\frac{3}{3 - x}}} \]
      12. *-un-lft-identity99.9%

        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{y}}}{\frac{3}{3 - x}} \]
      13. metadata-eval99.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{\color{blue}{--3}}{3 - x}} \]
      14. sub-neg99.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{--3}{\color{blue}{3 + \left(-x\right)}}} \]
      15. metadata-eval99.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{--3}{\color{blue}{\left(--3\right)} + \left(-x\right)}} \]
      16. distribute-neg-in99.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{--3}{\color{blue}{-\left(-3 + x\right)}}} \]
      17. +-commutative99.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{--3}{-\color{blue}{\left(x + -3\right)}}} \]
      18. frac-2neg99.9%

        \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\color{blue}{\frac{-3}{x + -3}}} \]
    5. Applied egg-rr99.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{-3}{x + -3}}} \]
    6. Taylor expanded in x around 0 68.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{y}} \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification60.2%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -1:\\ \;\;\;\;\frac{-x}{y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{1}{y}\\ \end{array} \]

Alternative 15: 56.3% accurate, 2.2× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \frac{1 - x}{y} \end{array} \]
(FPCore (x y) :precision binary64 (/ (- 1.0 x) y))
double code(double x, double y) {
	return (1.0 - x) / y;
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    code = (1.0d0 - x) / y
end function
public static double code(double x, double y) {
	return (1.0 - x) / y;
}
def code(x, y):
	return (1.0 - x) / y
function code(x, y)
	return Float64(Float64(1.0 - x) / y)
end
function tmp = code(x, y)
	tmp = (1.0 - x) / y;
end
code[x_, y_] := N[(N[(1.0 - x), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\frac{1 - x}{y}
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 93.8%

    \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
  2. Step-by-step derivation
    1. *-commutative93.8%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
    2. associate-*l/99.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
    3. *-commutative99.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
    4. associate-/l/99.8%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
  3. Simplified99.8%

    \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
  4. Taylor expanded in x around 0 59.4%

    \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{y}} \]
  5. Taylor expanded in x around 0 59.4%

    \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \frac{x}{y} + \frac{1}{y}} \]
  6. Step-by-step derivation
    1. neg-mul-159.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-\frac{x}{y}\right)} + \frac{1}{y} \]
    2. +-commutative59.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{y} + \left(-\frac{x}{y}\right)} \]
    3. sub-neg59.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{y} - \frac{x}{y}} \]
    4. div-sub59.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{y}} \]
  7. Simplified59.4%

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 - x}{y}} \]
  8. Final simplification59.4%

    \[\leadsto \frac{1 - x}{y} \]

Alternative 16: 51.1% accurate, 3.7× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \frac{1}{y} \end{array} \]
(FPCore (x y) :precision binary64 (/ 1.0 y))
double code(double x, double y) {
	return 1.0 / y;
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    code = 1.0d0 / y
end function
public static double code(double x, double y) {
	return 1.0 / y;
}
def code(x, y):
	return 1.0 / y
function code(x, y)
	return Float64(1.0 / y)
end
function tmp = code(x, y)
	tmp = 1.0 / y;
end
code[x_, y_] := N[(1.0 / y), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\frac{1}{y}
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 93.8%

    \[\frac{\left(1 - x\right) \cdot \left(3 - x\right)}{y \cdot 3} \]
  2. Step-by-step derivation
    1. *-commutative93.8%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(3 - x\right) \cdot \left(1 - x\right)}}{y \cdot 3} \]
    2. associate-*l/99.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{y \cdot 3} \cdot \left(1 - x\right)} \]
    3. *-commutative99.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{3 - x}{y \cdot 3}} \]
    4. associate-/l/99.8%

      \[\leadsto \left(1 - x\right) \cdot \color{blue}{\frac{\frac{3 - x}{3}}{y}} \]
  3. Simplified99.8%

    \[\leadsto \color{blue}{\left(1 - x\right) \cdot \frac{\frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
  4. Step-by-step derivation
    1. associate-*r/94.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(1 - x\right) \cdot \frac{x + -3}{-3}}{y}} \]
    2. *-commutative94.1%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{x + -3}{-3} \cdot \left(1 - x\right)}}{y} \]
    3. frac-2neg94.1%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{-\left(x + -3\right)}{--3}} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
    4. +-commutative94.1%

      \[\leadsto \frac{\frac{-\color{blue}{\left(-3 + x\right)}}{--3} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
    5. distribute-neg-in94.1%

      \[\leadsto \frac{\frac{\color{blue}{\left(--3\right) + \left(-x\right)}}{--3} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
    6. metadata-eval94.1%

      \[\leadsto \frac{\frac{\color{blue}{3} + \left(-x\right)}{--3} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
    7. sub-neg94.1%

      \[\leadsto \frac{\frac{\color{blue}{3 - x}}{--3} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
    8. metadata-eval94.1%

      \[\leadsto \frac{\frac{3 - x}{\color{blue}{3}} \cdot \left(1 - x\right)}{y} \]
    9. associate-*r/99.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{3 - x}{3} \cdot \frac{1 - x}{y}} \]
    10. clear-num99.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{\frac{3}{3 - x}}} \cdot \frac{1 - x}{y} \]
    11. associate-*l/99.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 \cdot \frac{1 - x}{y}}{\frac{3}{3 - x}}} \]
    12. *-un-lft-identity99.8%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1 - x}{y}}}{\frac{3}{3 - x}} \]
    13. metadata-eval99.8%

      \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{\color{blue}{--3}}{3 - x}} \]
    14. sub-neg99.8%

      \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{--3}{\color{blue}{3 + \left(-x\right)}}} \]
    15. metadata-eval99.8%

      \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{--3}{\color{blue}{\left(--3\right)} + \left(-x\right)}} \]
    16. distribute-neg-in99.8%

      \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{--3}{\color{blue}{-\left(-3 + x\right)}}} \]
    17. +-commutative99.8%

      \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{--3}{-\color{blue}{\left(x + -3\right)}}} \]
    18. frac-2neg99.8%

      \[\leadsto \frac{\frac{1 - x}{y}}{\color{blue}{\frac{-3}{x + -3}}} \]
  5. Applied egg-rr99.8%

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1 - x}{y}}{\frac{-3}{x + -3}}} \]
  6. Taylor expanded in x around 0 54.4%

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{y}} \]
  7. Final simplification54.4%

    \[\leadsto \frac{1}{y} \]

Developer target: 99.8% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \frac{1 - x}{y} \cdot \frac{3 - x}{3} \end{array} \]
(FPCore (x y) :precision binary64 (* (/ (- 1.0 x) y) (/ (- 3.0 x) 3.0)))
double code(double x, double y) {
	return ((1.0 - x) / y) * ((3.0 - x) / 3.0);
}
real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    code = ((1.0d0 - x) / y) * ((3.0d0 - x) / 3.0d0)
end function
public static double code(double x, double y) {
	return ((1.0 - x) / y) * ((3.0 - x) / 3.0);
}
def code(x, y):
	return ((1.0 - x) / y) * ((3.0 - x) / 3.0)
function code(x, y)
	return Float64(Float64(Float64(1.0 - x) / y) * Float64(Float64(3.0 - x) / 3.0))
end
function tmp = code(x, y)
	tmp = ((1.0 - x) / y) * ((3.0 - x) / 3.0);
end
code[x_, y_] := N[(N[(N[(1.0 - x), $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision] * N[(N[(3.0 - x), $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\frac{1 - x}{y} \cdot \frac{3 - x}{3}
\end{array}

Reproduce

?
herbie shell --seed 2023325 
(FPCore (x y)
  :name "Diagrams.TwoD.Arc:bezierFromSweepQ1 from diagrams-lib-1.3.0.3"
  :precision binary64

  :herbie-target
  (* (/ (- 1.0 x) y) (/ (- 3.0 x) 3.0))

  (/ (* (- 1.0 x) (- 3.0 x)) (* y 3.0)))