
(FPCore (x) :precision binary64 (- (cbrt (+ x 1.0)) (cbrt x)))
double code(double x) {
return cbrt((x + 1.0)) - cbrt(x);
}
public static double code(double x) {
return Math.cbrt((x + 1.0)) - Math.cbrt(x);
}
function code(x) return Float64(cbrt(Float64(x + 1.0)) - cbrt(x)) end
code[x_] := N[(N[Power[N[(x + 1.0), $MachinePrecision], 1/3], $MachinePrecision] - N[Power[x, 1/3], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\sqrt[3]{x + 1} - \sqrt[3]{x}
\end{array}
Sampling outcomes in binary64 precision:
Herbie found 9 alternatives:
| Alternative | Accuracy | Speedup |
|---|
(FPCore (x) :precision binary64 (- (cbrt (+ x 1.0)) (cbrt x)))
double code(double x) {
return cbrt((x + 1.0)) - cbrt(x);
}
public static double code(double x) {
return Math.cbrt((x + 1.0)) - Math.cbrt(x);
}
function code(x) return Float64(cbrt(Float64(x + 1.0)) - cbrt(x)) end
code[x_] := N[(N[Power[N[(x + 1.0), $MachinePrecision], 1/3], $MachinePrecision] - N[Power[x, 1/3], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\sqrt[3]{x + 1} - \sqrt[3]{x}
\end{array}
(FPCore (x) :precision binary64 (* (* 0.3333333333333333 (pow (cbrt x) -0.5)) (/ 1.0 (sqrt x))))
double code(double x) {
return (0.3333333333333333 * pow(cbrt(x), -0.5)) * (1.0 / sqrt(x));
}
public static double code(double x) {
return (0.3333333333333333 * Math.pow(Math.cbrt(x), -0.5)) * (1.0 / Math.sqrt(x));
}
function code(x) return Float64(Float64(0.3333333333333333 * (cbrt(x) ^ -0.5)) * Float64(1.0 / sqrt(x))) end
code[x_] := N[(N[(0.3333333333333333 * N[Power[N[Power[x, 1/3], $MachinePrecision], -0.5], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(1.0 / N[Sqrt[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(0.3333333333333333 \cdot {\left(\sqrt[3]{x}\right)}^{-0.5}\right) \cdot \frac{1}{\sqrt{x}}
\end{array}
Initial program 6.3%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
associate-*r/N/A
lower-cbrt.f64N/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
lower-/.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6443.5
Applied rewrites43.5%
Applied rewrites96.7%
Applied rewrites91.8%
Applied rewrites97.4%
Final simplification97.4%
(FPCore (x) :precision binary64 (* (/ (sqrt (/ 1.0 x)) (cbrt (sqrt x))) 0.3333333333333333))
double code(double x) {
return (sqrt((1.0 / x)) / cbrt(sqrt(x))) * 0.3333333333333333;
}
public static double code(double x) {
return (Math.sqrt((1.0 / x)) / Math.cbrt(Math.sqrt(x))) * 0.3333333333333333;
}
function code(x) return Float64(Float64(sqrt(Float64(1.0 / x)) / cbrt(sqrt(x))) * 0.3333333333333333) end
code[x_] := N[(N[(N[Sqrt[N[(1.0 / x), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / N[Power[N[Sqrt[x], $MachinePrecision], 1/3], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\frac{\sqrt{\frac{1}{x}}}{\sqrt[3]{\sqrt{x}}} \cdot 0.3333333333333333
\end{array}
Initial program 6.3%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
associate-*r/N/A
lower-cbrt.f64N/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
lower-/.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6443.5
Applied rewrites43.5%
Applied rewrites96.7%
Applied rewrites97.1%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites97.3%
(FPCore (x)
:precision binary64
(if (<= x 1.35e+154)
(/ 1.0 (* 3.0 (cbrt (* x x))))
(*
(* (pow x -0.16666666666666666) 0.3333333333333333)
(* (/ 1.0 x) (sqrt x)))))
double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 1.35e+154) {
tmp = 1.0 / (3.0 * cbrt((x * x)));
} else {
tmp = (pow(x, -0.16666666666666666) * 0.3333333333333333) * ((1.0 / x) * sqrt(x));
}
return tmp;
}
public static double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 1.35e+154) {
tmp = 1.0 / (3.0 * Math.cbrt((x * x)));
} else {
tmp = (Math.pow(x, -0.16666666666666666) * 0.3333333333333333) * ((1.0 / x) * Math.sqrt(x));
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (x <= 1.35e+154) tmp = Float64(1.0 / Float64(3.0 * cbrt(Float64(x * x)))); else tmp = Float64(Float64((x ^ -0.16666666666666666) * 0.3333333333333333) * Float64(Float64(1.0 / x) * sqrt(x))); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[x, 1.35e+154], N[(1.0 / N[(3.0 * N[Power[N[(x * x), $MachinePrecision], 1/3], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[Power[x, -0.16666666666666666], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision] * N[(N[(1.0 / x), $MachinePrecision] * N[Sqrt[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq 1.35 \cdot 10^{+154}:\\
\;\;\;\;\frac{1}{3 \cdot \sqrt[3]{x \cdot x}}\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\left({x}^{-0.16666666666666666} \cdot 0.3333333333333333\right) \cdot \left(\frac{1}{x} \cdot \sqrt{x}\right)\\
\end{array}
\end{array}
if x < 1.35000000000000003e154Initial program 8.4%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
associate-*r/N/A
lower-cbrt.f64N/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
lower-/.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6495.0
Applied rewrites95.0%
Applied rewrites88.6%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites95.5%
if 1.35000000000000003e154 < x Initial program 4.7%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
associate-*r/N/A
lower-cbrt.f64N/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
lower-/.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f644.7
Applied rewrites4.7%
Applied rewrites98.3%
Applied rewrites92.2%
Applied rewrites92.2%
Final simplification93.6%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= x 1.35e+154) (/ 1.0 (* 3.0 (cbrt (* x x)))) (* (/ (pow x -0.16666666666666666) (sqrt x)) 0.3333333333333333)))
double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 1.35e+154) {
tmp = 1.0 / (3.0 * cbrt((x * x)));
} else {
tmp = (pow(x, -0.16666666666666666) / sqrt(x)) * 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
public static double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 1.35e+154) {
tmp = 1.0 / (3.0 * Math.cbrt((x * x)));
} else {
tmp = (Math.pow(x, -0.16666666666666666) / Math.sqrt(x)) * 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (x <= 1.35e+154) tmp = Float64(1.0 / Float64(3.0 * cbrt(Float64(x * x)))); else tmp = Float64(Float64((x ^ -0.16666666666666666) / sqrt(x)) * 0.3333333333333333); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[x, 1.35e+154], N[(1.0 / N[(3.0 * N[Power[N[(x * x), $MachinePrecision], 1/3], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[Power[x, -0.16666666666666666], $MachinePrecision] / N[Sqrt[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq 1.35 \cdot 10^{+154}:\\
\;\;\;\;\frac{1}{3 \cdot \sqrt[3]{x \cdot x}}\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{{x}^{-0.16666666666666666}}{\sqrt{x}} \cdot 0.3333333333333333\\
\end{array}
\end{array}
if x < 1.35000000000000003e154Initial program 8.4%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
associate-*r/N/A
lower-cbrt.f64N/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
lower-/.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6495.0
Applied rewrites95.0%
Applied rewrites88.6%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites95.5%
if 1.35000000000000003e154 < x Initial program 4.7%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
associate-*r/N/A
lower-cbrt.f64N/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
lower-/.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f644.7
Applied rewrites4.7%
Applied rewrites98.3%
Applied rewrites92.2%
Final simplification93.6%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= x 1.35e+154) (/ 1.0 (* 3.0 (cbrt (* x x)))) (/ 1.0 (/ (pow x 0.6666666666666666) 0.3333333333333333))))
double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 1.35e+154) {
tmp = 1.0 / (3.0 * cbrt((x * x)));
} else {
tmp = 1.0 / (pow(x, 0.6666666666666666) / 0.3333333333333333);
}
return tmp;
}
public static double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 1.35e+154) {
tmp = 1.0 / (3.0 * Math.cbrt((x * x)));
} else {
tmp = 1.0 / (Math.pow(x, 0.6666666666666666) / 0.3333333333333333);
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (x <= 1.35e+154) tmp = Float64(1.0 / Float64(3.0 * cbrt(Float64(x * x)))); else tmp = Float64(1.0 / Float64((x ^ 0.6666666666666666) / 0.3333333333333333)); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[x, 1.35e+154], N[(1.0 / N[(3.0 * N[Power[N[(x * x), $MachinePrecision], 1/3], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(1.0 / N[(N[Power[x, 0.6666666666666666], $MachinePrecision] / 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq 1.35 \cdot 10^{+154}:\\
\;\;\;\;\frac{1}{3 \cdot \sqrt[3]{x \cdot x}}\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{1}{\frac{{x}^{0.6666666666666666}}{0.3333333333333333}}\\
\end{array}
\end{array}
if x < 1.35000000000000003e154Initial program 8.4%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
associate-*r/N/A
lower-cbrt.f64N/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
lower-/.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6495.0
Applied rewrites95.0%
Applied rewrites88.6%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites95.5%
if 1.35000000000000003e154 < x Initial program 4.7%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
associate-*r/N/A
lower-cbrt.f64N/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
lower-/.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f644.7
Applied rewrites4.7%
Applied rewrites89.1%
Final simplification91.8%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= x 1.35e+154) (/ 1.0 (* 3.0 (cbrt (* x x)))) (* (pow x -0.6666666666666666) 0.3333333333333333)))
double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 1.35e+154) {
tmp = 1.0 / (3.0 * cbrt((x * x)));
} else {
tmp = pow(x, -0.6666666666666666) * 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
public static double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 1.35e+154) {
tmp = 1.0 / (3.0 * Math.cbrt((x * x)));
} else {
tmp = Math.pow(x, -0.6666666666666666) * 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (x <= 1.35e+154) tmp = Float64(1.0 / Float64(3.0 * cbrt(Float64(x * x)))); else tmp = Float64((x ^ -0.6666666666666666) * 0.3333333333333333); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[x, 1.35e+154], N[(1.0 / N[(3.0 * N[Power[N[(x * x), $MachinePrecision], 1/3], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Power[x, -0.6666666666666666], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq 1.35 \cdot 10^{+154}:\\
\;\;\;\;\frac{1}{3 \cdot \sqrt[3]{x \cdot x}}\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;{x}^{-0.6666666666666666} \cdot 0.3333333333333333\\
\end{array}
\end{array}
if x < 1.35000000000000003e154Initial program 8.4%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
associate-*r/N/A
lower-cbrt.f64N/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
lower-/.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6495.0
Applied rewrites95.0%
Applied rewrites88.6%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites95.5%
if 1.35000000000000003e154 < x Initial program 4.7%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
associate-*r/N/A
lower-cbrt.f64N/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
lower-/.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f644.7
Applied rewrites4.7%
Applied rewrites89.1%
Final simplification91.8%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= x 1.35e+154) (* (cbrt (/ 1.0 (* x x))) 0.3333333333333333) (* (pow x -0.6666666666666666) 0.3333333333333333)))
double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 1.35e+154) {
tmp = cbrt((1.0 / (x * x))) * 0.3333333333333333;
} else {
tmp = pow(x, -0.6666666666666666) * 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
public static double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 1.35e+154) {
tmp = Math.cbrt((1.0 / (x * x))) * 0.3333333333333333;
} else {
tmp = Math.pow(x, -0.6666666666666666) * 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (x <= 1.35e+154) tmp = Float64(cbrt(Float64(1.0 / Float64(x * x))) * 0.3333333333333333); else tmp = Float64((x ^ -0.6666666666666666) * 0.3333333333333333); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[x, 1.35e+154], N[(N[Power[N[(1.0 / N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], 1/3], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision], N[(N[Power[x, -0.6666666666666666], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq 1.35 \cdot 10^{+154}:\\
\;\;\;\;\sqrt[3]{\frac{1}{x \cdot x}} \cdot 0.3333333333333333\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;{x}^{-0.6666666666666666} \cdot 0.3333333333333333\\
\end{array}
\end{array}
if x < 1.35000000000000003e154Initial program 8.4%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
associate-*r/N/A
lower-cbrt.f64N/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
lower-/.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6495.0
Applied rewrites95.0%
if 1.35000000000000003e154 < x Initial program 4.7%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
associate-*r/N/A
lower-cbrt.f64N/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
lower-/.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f644.7
Applied rewrites4.7%
Applied rewrites89.1%
(FPCore (x) :precision binary64 (* (pow x -0.6666666666666666) 0.3333333333333333))
double code(double x) {
return pow(x, -0.6666666666666666) * 0.3333333333333333;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = (x ** (-0.6666666666666666d0)) * 0.3333333333333333d0
end function
public static double code(double x) {
return Math.pow(x, -0.6666666666666666) * 0.3333333333333333;
}
def code(x): return math.pow(x, -0.6666666666666666) * 0.3333333333333333
function code(x) return Float64((x ^ -0.6666666666666666) * 0.3333333333333333) end
function tmp = code(x) tmp = (x ^ -0.6666666666666666) * 0.3333333333333333; end
code[x_] := N[(N[Power[x, -0.6666666666666666], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
{x}^{-0.6666666666666666} \cdot 0.3333333333333333
\end{array}
Initial program 6.3%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
associate-*r/N/A
lower-cbrt.f64N/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
lower-/.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6443.5
Applied rewrites43.5%
Applied rewrites88.9%
(FPCore (x) :precision binary64 (- 1.0 (cbrt x)))
double code(double x) {
return 1.0 - cbrt(x);
}
public static double code(double x) {
return 1.0 - Math.cbrt(x);
}
function code(x) return Float64(1.0 - cbrt(x)) end
code[x_] := N[(1.0 - N[Power[x, 1/3], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
1 - \sqrt[3]{x}
\end{array}
Initial program 6.3%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites1.8%
(FPCore (x) :precision binary64 (let* ((t_0 (cbrt (+ x 1.0)))) (/ 1.0 (+ (+ (* t_0 t_0) (* (cbrt x) t_0)) (* (cbrt x) (cbrt x))))))
double code(double x) {
double t_0 = cbrt((x + 1.0));
return 1.0 / (((t_0 * t_0) + (cbrt(x) * t_0)) + (cbrt(x) * cbrt(x)));
}
public static double code(double x) {
double t_0 = Math.cbrt((x + 1.0));
return 1.0 / (((t_0 * t_0) + (Math.cbrt(x) * t_0)) + (Math.cbrt(x) * Math.cbrt(x)));
}
function code(x) t_0 = cbrt(Float64(x + 1.0)) return Float64(1.0 / Float64(Float64(Float64(t_0 * t_0) + Float64(cbrt(x) * t_0)) + Float64(cbrt(x) * cbrt(x)))) end
code[x_] := Block[{t$95$0 = N[Power[N[(x + 1.0), $MachinePrecision], 1/3], $MachinePrecision]}, N[(1.0 / N[(N[(N[(t$95$0 * t$95$0), $MachinePrecision] + N[(N[Power[x, 1/3], $MachinePrecision] * t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(N[Power[x, 1/3], $MachinePrecision] * N[Power[x, 1/3], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \sqrt[3]{x + 1}\\
\frac{1}{\left(t\_0 \cdot t\_0 + \sqrt[3]{x} \cdot t\_0\right) + \sqrt[3]{x} \cdot \sqrt[3]{x}}
\end{array}
\end{array}
herbie shell --seed 2024234
(FPCore (x)
:name "2cbrt (problem 3.3.4)"
:precision binary64
:pre (and (> x 1.0) (< x 1e+308))
:alt
(! :herbie-platform default (/ 1 (+ (* (cbrt (+ x 1)) (cbrt (+ x 1))) (* (cbrt x) (cbrt (+ x 1))) (* (cbrt x) (cbrt x)))))
(- (cbrt (+ x 1.0)) (cbrt x)))