FastMath dist4

Percentage Accurate: 87.3% → 99.4%
Time: 8.4s
Alternatives: 11
Speedup: 1.7×

Specification

?
\[\begin{array}{l} \\ \left(\left(d1 \cdot d2 - d1 \cdot d3\right) + d4 \cdot d1\right) - d1 \cdot d1 \end{array} \]
(FPCore (d1 d2 d3 d4)
 :precision binary64
 (- (+ (- (* d1 d2) (* d1 d3)) (* d4 d1)) (* d1 d1)))
double code(double d1, double d2, double d3, double d4) {
	return (((d1 * d2) - (d1 * d3)) + (d4 * d1)) - (d1 * d1);
}
real(8) function code(d1, d2, d3, d4)
    real(8), intent (in) :: d1
    real(8), intent (in) :: d2
    real(8), intent (in) :: d3
    real(8), intent (in) :: d4
    code = (((d1 * d2) - (d1 * d3)) + (d4 * d1)) - (d1 * d1)
end function
public static double code(double d1, double d2, double d3, double d4) {
	return (((d1 * d2) - (d1 * d3)) + (d4 * d1)) - (d1 * d1);
}
def code(d1, d2, d3, d4):
	return (((d1 * d2) - (d1 * d3)) + (d4 * d1)) - (d1 * d1)
function code(d1, d2, d3, d4)
	return Float64(Float64(Float64(Float64(d1 * d2) - Float64(d1 * d3)) + Float64(d4 * d1)) - Float64(d1 * d1))
end
function tmp = code(d1, d2, d3, d4)
	tmp = (((d1 * d2) - (d1 * d3)) + (d4 * d1)) - (d1 * d1);
end
code[d1_, d2_, d3_, d4_] := N[(N[(N[(N[(d1 * d2), $MachinePrecision] - N[(d1 * d3), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(d4 * d1), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - N[(d1 * d1), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\left(\left(d1 \cdot d2 - d1 \cdot d3\right) + d4 \cdot d1\right) - d1 \cdot d1
\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 11 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: 87.3% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \left(\left(d1 \cdot d2 - d1 \cdot d3\right) + d4 \cdot d1\right) - d1 \cdot d1 \end{array} \]
(FPCore (d1 d2 d3 d4)
 :precision binary64
 (- (+ (- (* d1 d2) (* d1 d3)) (* d4 d1)) (* d1 d1)))
double code(double d1, double d2, double d3, double d4) {
	return (((d1 * d2) - (d1 * d3)) + (d4 * d1)) - (d1 * d1);
}
real(8) function code(d1, d2, d3, d4)
    real(8), intent (in) :: d1
    real(8), intent (in) :: d2
    real(8), intent (in) :: d3
    real(8), intent (in) :: d4
    code = (((d1 * d2) - (d1 * d3)) + (d4 * d1)) - (d1 * d1)
end function
public static double code(double d1, double d2, double d3, double d4) {
	return (((d1 * d2) - (d1 * d3)) + (d4 * d1)) - (d1 * d1);
}
def code(d1, d2, d3, d4):
	return (((d1 * d2) - (d1 * d3)) + (d4 * d1)) - (d1 * d1)
function code(d1, d2, d3, d4)
	return Float64(Float64(Float64(Float64(d1 * d2) - Float64(d1 * d3)) + Float64(d4 * d1)) - Float64(d1 * d1))
end
function tmp = code(d1, d2, d3, d4)
	tmp = (((d1 * d2) - (d1 * d3)) + (d4 * d1)) - (d1 * d1);
end
code[d1_, d2_, d3_, d4_] := N[(N[(N[(N[(d1 * d2), $MachinePrecision] - N[(d1 * d3), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(d4 * d1), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - N[(d1 * d1), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\left(\left(d1 \cdot d2 - d1 \cdot d3\right) + d4 \cdot d1\right) - d1 \cdot d1
\end{array}

Alternative 1: 99.4% accurate, 1.2× speedup?

\[\begin{array}{l} [d1, d2, d3, d4] = \mathsf{sort}([d1, d2, d3, d4])\\ \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;d2 \leq -1.2 \cdot 10^{+208}:\\ \;\;\;\;d1 \cdot \left(d2 + \left(d4 - d3\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(d2, d1, d1 \cdot \left(\left(d4 - d1\right) - d3\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
NOTE: d1, d2, d3, and d4 should be sorted in increasing order before calling this function.
(FPCore (d1 d2 d3 d4)
 :precision binary64
 (if (<= d2 -1.2e+208)
   (* d1 (+ d2 (- d4 d3)))
   (fma d2 d1 (* d1 (- (- d4 d1) d3)))))
assert(d1 < d2 && d2 < d3 && d3 < d4);
double code(double d1, double d2, double d3, double d4) {
	double tmp;
	if (d2 <= -1.2e+208) {
		tmp = d1 * (d2 + (d4 - d3));
	} else {
		tmp = fma(d2, d1, (d1 * ((d4 - d1) - d3)));
	}
	return tmp;
}
d1, d2, d3, d4 = sort([d1, d2, d3, d4])
function code(d1, d2, d3, d4)
	tmp = 0.0
	if (d2 <= -1.2e+208)
		tmp = Float64(d1 * Float64(d2 + Float64(d4 - d3)));
	else
		tmp = fma(d2, d1, Float64(d1 * Float64(Float64(d4 - d1) - d3)));
	end
	return tmp
end
NOTE: d1, d2, d3, and d4 should be sorted in increasing order before calling this function.
code[d1_, d2_, d3_, d4_] := If[LessEqual[d2, -1.2e+208], N[(d1 * N[(d2 + N[(d4 - d3), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(d2 * d1 + N[(d1 * N[(N[(d4 - d1), $MachinePrecision] - d3), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
[d1, d2, d3, d4] = \mathsf{sort}([d1, d2, d3, d4])\\
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;d2 \leq -1.2 \cdot 10^{+208}:\\
\;\;\;\;d1 \cdot \left(d2 + \left(d4 - d3\right)\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(d2, d1, d1 \cdot \left(\left(d4 - d1\right) - d3\right)\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if d2 < -1.19999999999999993e208

    1. Initial program 77.5%

      \[\left(\left(d1 \cdot d2 - d1 \cdot d3\right) + d4 \cdot d1\right) - d1 \cdot d1 \]
    2. Add Preprocessing
    3. Taylor expanded in d1 around 0

      \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot \left(\left(d2 + d4\right) - d3\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. lower-*.f64N/A

        \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot \left(\left(d2 + d4\right) - d3\right)} \]
      2. associate--l+N/A

        \[\leadsto d1 \cdot \color{blue}{\left(d2 + \left(d4 - d3\right)\right)} \]
      3. lower-+.f64N/A

        \[\leadsto d1 \cdot \color{blue}{\left(d2 + \left(d4 - d3\right)\right)} \]
      4. lower--.f64100.0

        \[\leadsto d1 \cdot \left(d2 + \color{blue}{\left(d4 - d3\right)}\right) \]
    5. Applied rewrites100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot \left(d2 + \left(d4 - d3\right)\right)} \]

    if -1.19999999999999993e208 < d2

    1. Initial program 90.7%

      \[\left(\left(d1 \cdot d2 - d1 \cdot d3\right) + d4 \cdot d1\right) - d1 \cdot d1 \]
    2. Add Preprocessing
    3. Step-by-step derivation
      1. lift--.f64N/A

        \[\leadsto \color{blue}{\left(\left(d1 \cdot d2 - d1 \cdot d3\right) + d4 \cdot d1\right) - d1 \cdot d1} \]
      2. lift-+.f64N/A

        \[\leadsto \color{blue}{\left(\left(d1 \cdot d2 - d1 \cdot d3\right) + d4 \cdot d1\right)} - d1 \cdot d1 \]
      3. associate--l+N/A

        \[\leadsto \color{blue}{\left(d1 \cdot d2 - d1 \cdot d3\right) + \left(d4 \cdot d1 - d1 \cdot d1\right)} \]
      4. lift--.f64N/A

        \[\leadsto \color{blue}{\left(d1 \cdot d2 - d1 \cdot d3\right)} + \left(d4 \cdot d1 - d1 \cdot d1\right) \]
      5. sub-negN/A

        \[\leadsto \color{blue}{\left(d1 \cdot d2 + \left(\mathsf{neg}\left(d1 \cdot d3\right)\right)\right)} + \left(d4 \cdot d1 - d1 \cdot d1\right) \]
      6. associate-+l+N/A

        \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot d2 + \left(\left(\mathsf{neg}\left(d1 \cdot d3\right)\right) + \left(d4 \cdot d1 - d1 \cdot d1\right)\right)} \]
      7. lift-*.f64N/A

        \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot d2} + \left(\left(\mathsf{neg}\left(d1 \cdot d3\right)\right) + \left(d4 \cdot d1 - d1 \cdot d1\right)\right) \]
      8. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \color{blue}{d2 \cdot d1} + \left(\left(\mathsf{neg}\left(d1 \cdot d3\right)\right) + \left(d4 \cdot d1 - d1 \cdot d1\right)\right) \]
      9. lower-fma.f64N/A

        \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(d2, d1, \left(\mathsf{neg}\left(d1 \cdot d3\right)\right) + \left(d4 \cdot d1 - d1 \cdot d1\right)\right)} \]
      10. lift-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(d2, d1, \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{d1 \cdot d3}\right)\right) + \left(d4 \cdot d1 - d1 \cdot d1\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(d2, d1, \color{blue}{d1 \cdot \left(\mathsf{neg}\left(d3\right)\right)} + \left(d4 \cdot d1 - d1 \cdot d1\right)\right) \]
      12. lift-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(d2, d1, d1 \cdot \left(\mathsf{neg}\left(d3\right)\right) + \left(\color{blue}{d4 \cdot d1} - d1 \cdot d1\right)\right) \]
      13. lift-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(d2, d1, d1 \cdot \left(\mathsf{neg}\left(d3\right)\right) + \left(d4 \cdot d1 - \color{blue}{d1 \cdot d1}\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-out--N/A

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(d2, d1, d1 \cdot \left(\mathsf{neg}\left(d3\right)\right) + \color{blue}{d1 \cdot \left(d4 - d1\right)}\right) \]
      15. distribute-lft-outN/A

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(d2, d1, \color{blue}{d1 \cdot \left(\left(\mathsf{neg}\left(d3\right)\right) + \left(d4 - d1\right)\right)}\right) \]
      16. lower-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(d2, d1, \color{blue}{d1 \cdot \left(\left(\mathsf{neg}\left(d3\right)\right) + \left(d4 - d1\right)\right)}\right) \]
      17. lower-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(d2, d1, d1 \cdot \color{blue}{\left(\left(\mathsf{neg}\left(d3\right)\right) + \left(d4 - d1\right)\right)}\right) \]
      18. lower-neg.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(d2, d1, d1 \cdot \left(\color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(d3\right)\right)} + \left(d4 - d1\right)\right)\right) \]
      19. lower--.f64100.0

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(d2, d1, d1 \cdot \left(\left(-d3\right) + \color{blue}{\left(d4 - d1\right)}\right)\right) \]
    4. Applied rewrites100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(d2, d1, d1 \cdot \left(\left(-d3\right) + \left(d4 - d1\right)\right)\right)} \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification100.0%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;d2 \leq -1.2 \cdot 10^{+208}:\\ \;\;\;\;d1 \cdot \left(d2 + \left(d4 - d3\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(d2, d1, d1 \cdot \left(\left(d4 - d1\right) - d3\right)\right)\\ \end{array} \]
  5. Add Preprocessing

Alternative 2: 89.8% accurate, 1.2× speedup?

\[\begin{array}{l} [d1, d2, d3, d4] = \mathsf{sort}([d1, d2, d3, d4])\\ \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;d1 \leq -1.12 \cdot 10^{+114}:\\ \;\;\;\;d1 \cdot \left(d2 - d1\right)\\ \mathbf{elif}\;d1 \leq 3.2 \cdot 10^{+147}:\\ \;\;\;\;d1 \cdot \left(d2 + \left(d4 - d3\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;d1 \cdot \left(\left(-d3\right) - d1\right)\\ \end{array} \end{array} \]
NOTE: d1, d2, d3, and d4 should be sorted in increasing order before calling this function.
(FPCore (d1 d2 d3 d4)
 :precision binary64
 (if (<= d1 -1.12e+114)
   (* d1 (- d2 d1))
   (if (<= d1 3.2e+147) (* d1 (+ d2 (- d4 d3))) (* d1 (- (- d3) d1)))))
assert(d1 < d2 && d2 < d3 && d3 < d4);
double code(double d1, double d2, double d3, double d4) {
	double tmp;
	if (d1 <= -1.12e+114) {
		tmp = d1 * (d2 - d1);
	} else if (d1 <= 3.2e+147) {
		tmp = d1 * (d2 + (d4 - d3));
	} else {
		tmp = d1 * (-d3 - d1);
	}
	return tmp;
}
NOTE: d1, d2, d3, and d4 should be sorted in increasing order before calling this function.
real(8) function code(d1, d2, d3, d4)
    real(8), intent (in) :: d1
    real(8), intent (in) :: d2
    real(8), intent (in) :: d3
    real(8), intent (in) :: d4
    real(8) :: tmp
    if (d1 <= (-1.12d+114)) then
        tmp = d1 * (d2 - d1)
    else if (d1 <= 3.2d+147) then
        tmp = d1 * (d2 + (d4 - d3))
    else
        tmp = d1 * (-d3 - d1)
    end if
    code = tmp
end function
assert d1 < d2 && d2 < d3 && d3 < d4;
public static double code(double d1, double d2, double d3, double d4) {
	double tmp;
	if (d1 <= -1.12e+114) {
		tmp = d1 * (d2 - d1);
	} else if (d1 <= 3.2e+147) {
		tmp = d1 * (d2 + (d4 - d3));
	} else {
		tmp = d1 * (-d3 - d1);
	}
	return tmp;
}
[d1, d2, d3, d4] = sort([d1, d2, d3, d4])
def code(d1, d2, d3, d4):
	tmp = 0
	if d1 <= -1.12e+114:
		tmp = d1 * (d2 - d1)
	elif d1 <= 3.2e+147:
		tmp = d1 * (d2 + (d4 - d3))
	else:
		tmp = d1 * (-d3 - d1)
	return tmp
d1, d2, d3, d4 = sort([d1, d2, d3, d4])
function code(d1, d2, d3, d4)
	tmp = 0.0
	if (d1 <= -1.12e+114)
		tmp = Float64(d1 * Float64(d2 - d1));
	elseif (d1 <= 3.2e+147)
		tmp = Float64(d1 * Float64(d2 + Float64(d4 - d3)));
	else
		tmp = Float64(d1 * Float64(Float64(-d3) - d1));
	end
	return tmp
end
d1, d2, d3, d4 = num2cell(sort([d1, d2, d3, d4])){:}
function tmp_2 = code(d1, d2, d3, d4)
	tmp = 0.0;
	if (d1 <= -1.12e+114)
		tmp = d1 * (d2 - d1);
	elseif (d1 <= 3.2e+147)
		tmp = d1 * (d2 + (d4 - d3));
	else
		tmp = d1 * (-d3 - d1);
	end
	tmp_2 = tmp;
end
NOTE: d1, d2, d3, and d4 should be sorted in increasing order before calling this function.
code[d1_, d2_, d3_, d4_] := If[LessEqual[d1, -1.12e+114], N[(d1 * N[(d2 - d1), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[d1, 3.2e+147], N[(d1 * N[(d2 + N[(d4 - d3), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(d1 * N[((-d3) - d1), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}
[d1, d2, d3, d4] = \mathsf{sort}([d1, d2, d3, d4])\\
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;d1 \leq -1.12 \cdot 10^{+114}:\\
\;\;\;\;d1 \cdot \left(d2 - d1\right)\\

\mathbf{elif}\;d1 \leq 3.2 \cdot 10^{+147}:\\
\;\;\;\;d1 \cdot \left(d2 + \left(d4 - d3\right)\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;d1 \cdot \left(\left(-d3\right) - d1\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if d1 < -1.11999999999999999e114

    1. Initial program 63.1%

      \[\left(\left(d1 \cdot d2 - d1 \cdot d3\right) + d4 \cdot d1\right) - d1 \cdot d1 \]
    2. Add Preprocessing
    3. Taylor expanded in d4 around 0

      \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot d2 - \left(d1 \cdot d3 + {d1}^{2}\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. +-commutativeN/A

        \[\leadsto d1 \cdot d2 - \color{blue}{\left({d1}^{2} + d1 \cdot d3\right)} \]
      2. associate--r+N/A

        \[\leadsto \color{blue}{\left(d1 \cdot d2 - {d1}^{2}\right) - d1 \cdot d3} \]
      3. unpow2N/A

        \[\leadsto \left(d1 \cdot d2 - \color{blue}{d1 \cdot d1}\right) - d1 \cdot d3 \]
      4. distribute-lft-out--N/A

        \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot \left(d2 - d1\right)} - d1 \cdot d3 \]
      5. unsub-negN/A

        \[\leadsto d1 \cdot \color{blue}{\left(d2 + \left(\mathsf{neg}\left(d1\right)\right)\right)} - d1 \cdot d3 \]
      6. mul-1-negN/A

        \[\leadsto d1 \cdot \left(d2 + \color{blue}{-1 \cdot d1}\right) - d1 \cdot d3 \]
      7. distribute-lft-out--N/A

        \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot \left(\left(d2 + -1 \cdot d1\right) - d3\right)} \]
      8. lower-*.f64N/A

        \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot \left(\left(d2 + -1 \cdot d1\right) - d3\right)} \]
      9. lower--.f64N/A

        \[\leadsto d1 \cdot \color{blue}{\left(\left(d2 + -1 \cdot d1\right) - d3\right)} \]
      10. mul-1-negN/A

        \[\leadsto d1 \cdot \left(\left(d2 + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(d1\right)\right)}\right) - d3\right) \]
      11. unsub-negN/A

        \[\leadsto d1 \cdot \left(\color{blue}{\left(d2 - d1\right)} - d3\right) \]
      12. lower--.f6495.9

        \[\leadsto d1 \cdot \left(\color{blue}{\left(d2 - d1\right)} - d3\right) \]
    5. Applied rewrites95.9%

      \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot \left(\left(d2 - d1\right) - d3\right)} \]
    6. Taylor expanded in d3 around 0

      \[\leadsto d1 \cdot \left(d2 - \color{blue}{d1}\right) \]
    7. Step-by-step derivation
      1. Applied rewrites88.0%

        \[\leadsto d1 \cdot \left(d2 - \color{blue}{d1}\right) \]

      if -1.11999999999999999e114 < d1 < 3.19999999999999979e147

      1. Initial program 99.3%

        \[\left(\left(d1 \cdot d2 - d1 \cdot d3\right) + d4 \cdot d1\right) - d1 \cdot d1 \]
      2. Add Preprocessing
      3. Taylor expanded in d1 around 0

        \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot \left(\left(d2 + d4\right) - d3\right)} \]
      4. Step-by-step derivation
        1. lower-*.f64N/A

          \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot \left(\left(d2 + d4\right) - d3\right)} \]
        2. associate--l+N/A

          \[\leadsto d1 \cdot \color{blue}{\left(d2 + \left(d4 - d3\right)\right)} \]
        3. lower-+.f64N/A

          \[\leadsto d1 \cdot \color{blue}{\left(d2 + \left(d4 - d3\right)\right)} \]
        4. lower--.f6490.4

          \[\leadsto d1 \cdot \left(d2 + \color{blue}{\left(d4 - d3\right)}\right) \]
      5. Applied rewrites90.4%

        \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot \left(d2 + \left(d4 - d3\right)\right)} \]

      if 3.19999999999999979e147 < d1

      1. Initial program 52.9%

        \[\left(\left(d1 \cdot d2 - d1 \cdot d3\right) + d4 \cdot d1\right) - d1 \cdot d1 \]
      2. Add Preprocessing
      3. Taylor expanded in d2 around 0

        \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot d4 - \left(d1 \cdot d3 + {d1}^{2}\right)} \]
      4. Step-by-step derivation
        1. associate--r+N/A

          \[\leadsto \color{blue}{\left(d1 \cdot d4 - d1 \cdot d3\right) - {d1}^{2}} \]
        2. distribute-lft-out--N/A

          \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot \left(d4 - d3\right)} - {d1}^{2} \]
        3. unpow2N/A

          \[\leadsto d1 \cdot \left(d4 - d3\right) - \color{blue}{d1 \cdot d1} \]
        4. distribute-lft-out--N/A

          \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot \left(\left(d4 - d3\right) - d1\right)} \]
        5. lower-*.f64N/A

          \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot \left(\left(d4 - d3\right) - d1\right)} \]
        6. lower--.f64N/A

          \[\leadsto d1 \cdot \color{blue}{\left(\left(d4 - d3\right) - d1\right)} \]
        7. lower--.f6498.7

          \[\leadsto d1 \cdot \left(\color{blue}{\left(d4 - d3\right)} - d1\right) \]
      5. Applied rewrites98.7%

        \[\leadsto \color{blue}{d1 \cdot \left(\left(d4 - d3\right) - d1\right)} \]
      6. Taylor expanded in d4 around 0

        \[\leadsto d1 \cdot \left(-1 \cdot d3 - d1\right) \]
      7. Step-by-step derivation
        1. Applied rewrites88.5%

          \[\leadsto d1 \cdot \left(\left(-d3\right) - d1\right) \]
      8. Recombined 3 regimes into one program.
      9. Add Preprocessing

      Developer Target 1: 100.0% accurate, 2.0× speedup?

      \[\begin{array}{l} \\ d1 \cdot \left(\left(\left(d2 - d3\right) + d4\right) - d1\right) \end{array} \]
      (FPCore (d1 d2 d3 d4) :precision binary64 (* d1 (- (+ (- d2 d3) d4) d1)))
      double code(double d1, double d2, double d3, double d4) {
      	return d1 * (((d2 - d3) + d4) - d1);
      }
      
      real(8) function code(d1, d2, d3, d4)
          real(8), intent (in) :: d1
          real(8), intent (in) :: d2
          real(8), intent (in) :: d3
          real(8), intent (in) :: d4
          code = d1 * (((d2 - d3) + d4) - d1)
      end function
      
      public static double code(double d1, double d2, double d3, double d4) {
      	return d1 * (((d2 - d3) + d4) - d1);
      }
      
      def code(d1, d2, d3, d4):
      	return d1 * (((d2 - d3) + d4) - d1)
      
      function code(d1, d2, d3, d4)
      	return Float64(d1 * Float64(Float64(Float64(d2 - d3) + d4) - d1))
      end
      
      function tmp = code(d1, d2, d3, d4)
      	tmp = d1 * (((d2 - d3) + d4) - d1);
      end
      
      code[d1_, d2_, d3_, d4_] := N[(d1 * N[(N[(N[(d2 - d3), $MachinePrecision] + d4), $MachinePrecision] - d1), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
      
      \begin{array}{l}
      
      \\
      d1 \cdot \left(\left(\left(d2 - d3\right) + d4\right) - d1\right)
      \end{array}
      

      Reproduce

      ?
      herbie shell --seed 2024228 
      (FPCore (d1 d2 d3 d4)
        :name "FastMath dist4"
        :precision binary64
      
        :alt
        (! :herbie-platform default (* d1 (- (+ (- d2 d3) d4) d1)))
      
        (- (+ (- (* d1 d2) (* d1 d3)) (* d4 d1)) (* d1 d1)))