
(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 6 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 (* (pow (cbrt x) -2.0) 0.3333333333333333))
double code(double x) {
return pow(cbrt(x), -2.0) * 0.3333333333333333;
}
public static double code(double x) {
return Math.pow(Math.cbrt(x), -2.0) * 0.3333333333333333;
}
function code(x) return Float64((cbrt(x) ^ -2.0) * 0.3333333333333333) end
code[x_] := N[(N[Power[N[Power[x, 1/3], $MachinePrecision], -2.0], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
{\left(\sqrt[3]{x}\right)}^{-2} \cdot 0.3333333333333333
\end{array}
Initial program 6.4%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
sqr-neg-revN/A
associate-/r*N/A
distribute-neg-frac2N/A
distribute-neg-fracN/A
metadata-evalN/A
lower-cbrt.f64N/A
metadata-evalN/A
distribute-neg-fracN/A
distribute-neg-frac2N/A
associate-/r*N/A
sqr-neg-revN/A
associate-/r*N/A
lower-/.f64N/A
lower-/.f6452.9
Applied rewrites52.9%
Applied rewrites97.1%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= x 1.55e+231) (* (pow (sqrt (* (cbrt x) x)) -1.0) 0.3333333333333333) (* (pow x -0.6666666666666666) 0.3333333333333333)))
double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 1.55e+231) {
tmp = pow(sqrt((cbrt(x) * x)), -1.0) * 0.3333333333333333;
} else {
tmp = pow(x, -0.6666666666666666) * 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
public static double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 1.55e+231) {
tmp = Math.pow(Math.sqrt((Math.cbrt(x) * x)), -1.0) * 0.3333333333333333;
} else {
tmp = Math.pow(x, -0.6666666666666666) * 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (x <= 1.55e+231) tmp = Float64((sqrt(Float64(cbrt(x) * x)) ^ -1.0) * 0.3333333333333333); else tmp = Float64((x ^ -0.6666666666666666) * 0.3333333333333333); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[x, 1.55e+231], N[(N[Power[N[Sqrt[N[(N[Power[x, 1/3], $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]], $MachinePrecision], -1.0], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision], N[(N[Power[x, -0.6666666666666666], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq 1.55 \cdot 10^{+231}:\\
\;\;\;\;{\left(\sqrt{\sqrt[3]{x} \cdot x}\right)}^{-1} \cdot 0.3333333333333333\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;{x}^{-0.6666666666666666} \cdot 0.3333333333333333\\
\end{array}
\end{array}
if x < 1.54999999999999995e231Initial program 6.7%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
sqr-neg-revN/A
associate-/r*N/A
distribute-neg-frac2N/A
distribute-neg-fracN/A
metadata-evalN/A
lower-cbrt.f64N/A
metadata-evalN/A
distribute-neg-fracN/A
distribute-neg-frac2N/A
associate-/r*N/A
sqr-neg-revN/A
associate-/r*N/A
lower-/.f64N/A
lower-/.f6467.5
Applied rewrites67.5%
Applied rewrites96.6%
Applied rewrites97.4%
if 1.54999999999999995e231 < x Initial program 5.1%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
sqr-neg-revN/A
associate-/r*N/A
distribute-neg-frac2N/A
distribute-neg-fracN/A
metadata-evalN/A
lower-cbrt.f64N/A
metadata-evalN/A
distribute-neg-fracN/A
distribute-neg-frac2N/A
associate-/r*N/A
sqr-neg-revN/A
associate-/r*N/A
lower-/.f64N/A
lower-/.f645.1
Applied rewrites5.1%
Applied rewrites88.7%
Final simplification95.3%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= x 1.35e+154) (* (pow (cbrt (* x x)) -1.0) 0.3333333333333333) (* (pow (pow x 0.6666666666666666) -1.0) 0.3333333333333333)))
double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 1.35e+154) {
tmp = pow(cbrt((x * x)), -1.0) * 0.3333333333333333;
} else {
tmp = pow(pow(x, 0.6666666666666666), -1.0) * 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
public static double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 1.35e+154) {
tmp = Math.pow(Math.cbrt((x * x)), -1.0) * 0.3333333333333333;
} else {
tmp = Math.pow(Math.pow(x, 0.6666666666666666), -1.0) * 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (x <= 1.35e+154) tmp = Float64((cbrt(Float64(x * x)) ^ -1.0) * 0.3333333333333333); else tmp = Float64(((x ^ 0.6666666666666666) ^ -1.0) * 0.3333333333333333); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[x, 1.35e+154], N[(N[Power[N[Power[N[(x * x), $MachinePrecision], 1/3], $MachinePrecision], -1.0], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision], N[(N[Power[N[Power[x, 0.6666666666666666], $MachinePrecision], -1.0], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq 1.35 \cdot 10^{+154}:\\
\;\;\;\;{\left(\sqrt[3]{x \cdot x}\right)}^{-1} \cdot 0.3333333333333333\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;{\left({x}^{0.6666666666666666}\right)}^{-1} \cdot 0.3333333333333333\\
\end{array}
\end{array}
if x < 1.35000000000000003e154Initial program 7.8%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
sqr-neg-revN/A
associate-/r*N/A
distribute-neg-frac2N/A
distribute-neg-fracN/A
metadata-evalN/A
lower-cbrt.f64N/A
metadata-evalN/A
distribute-neg-fracN/A
distribute-neg-frac2N/A
associate-/r*N/A
sqr-neg-revN/A
associate-/r*N/A
lower-/.f64N/A
lower-/.f6496.0
Applied rewrites96.0%
Applied rewrites95.9%
Applied rewrites96.3%
if 1.35000000000000003e154 < x Initial program 4.8%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
sqr-neg-revN/A
associate-/r*N/A
distribute-neg-frac2N/A
distribute-neg-fracN/A
metadata-evalN/A
lower-cbrt.f64N/A
metadata-evalN/A
distribute-neg-fracN/A
distribute-neg-frac2N/A
associate-/r*N/A
sqr-neg-revN/A
associate-/r*N/A
lower-/.f64N/A
lower-/.f644.8
Applied rewrites4.8%
Applied rewrites98.3%
Applied rewrites89.1%
Final simplification92.9%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= x 1.35e+154) (* (cbrt (pow (* x x) -1.0)) 0.3333333333333333) (* (pow (pow x 0.6666666666666666) -1.0) 0.3333333333333333)))
double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 1.35e+154) {
tmp = cbrt(pow((x * x), -1.0)) * 0.3333333333333333;
} else {
tmp = pow(pow(x, 0.6666666666666666), -1.0) * 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
public static double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 1.35e+154) {
tmp = Math.cbrt(Math.pow((x * x), -1.0)) * 0.3333333333333333;
} else {
tmp = Math.pow(Math.pow(x, 0.6666666666666666), -1.0) * 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (x <= 1.35e+154) tmp = Float64(cbrt((Float64(x * x) ^ -1.0)) * 0.3333333333333333); else tmp = Float64(((x ^ 0.6666666666666666) ^ -1.0) * 0.3333333333333333); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[x, 1.35e+154], N[(N[Power[N[Power[N[(x * x), $MachinePrecision], -1.0], $MachinePrecision], 1/3], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision], N[(N[Power[N[Power[x, 0.6666666666666666], $MachinePrecision], -1.0], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq 1.35 \cdot 10^{+154}:\\
\;\;\;\;\sqrt[3]{{\left(x \cdot x\right)}^{-1}} \cdot 0.3333333333333333\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;{\left({x}^{0.6666666666666666}\right)}^{-1} \cdot 0.3333333333333333\\
\end{array}
\end{array}
if x < 1.35000000000000003e154Initial program 7.8%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
sqr-neg-revN/A
associate-/r*N/A
distribute-neg-frac2N/A
distribute-neg-fracN/A
metadata-evalN/A
lower-cbrt.f64N/A
metadata-evalN/A
distribute-neg-fracN/A
distribute-neg-frac2N/A
associate-/r*N/A
sqr-neg-revN/A
associate-/r*N/A
lower-/.f64N/A
lower-/.f6496.0
Applied rewrites96.0%
Applied rewrites96.0%
if 1.35000000000000003e154 < x Initial program 4.8%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
sqr-neg-revN/A
associate-/r*N/A
distribute-neg-frac2N/A
distribute-neg-fracN/A
metadata-evalN/A
lower-cbrt.f64N/A
metadata-evalN/A
distribute-neg-fracN/A
distribute-neg-frac2N/A
associate-/r*N/A
sqr-neg-revN/A
associate-/r*N/A
lower-/.f64N/A
lower-/.f644.8
Applied rewrites4.8%
Applied rewrites98.3%
Applied rewrites89.1%
Final simplification92.7%
(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 6.4%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
sqr-neg-revN/A
associate-/r*N/A
distribute-neg-frac2N/A
distribute-neg-fracN/A
metadata-evalN/A
lower-cbrt.f64N/A
metadata-evalN/A
distribute-neg-fracN/A
distribute-neg-frac2N/A
associate-/r*N/A
sqr-neg-revN/A
associate-/r*N/A
lower-/.f64N/A
lower-/.f6452.9
Applied rewrites52.9%
Applied rewrites89.4%
(FPCore (x) :precision binary64 0.0)
double code(double x) {
return 0.0;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = 0.0d0
end function
public static double code(double x) {
return 0.0;
}
def code(x): return 0.0
function code(x) return 0.0 end
function tmp = code(x) tmp = 0.0; end
code[x_] := 0.0
\begin{array}{l}
\\
0
\end{array}
Initial program 6.4%
unpow1N/A
metadata-evalN/A
pow-powN/A
pow-to-expN/A
pow-expN/A
*-commutativeN/A
exp-prodN/A
lower-pow.f64N/A
lower-exp.f64N/A
rem-log-expN/A
pow-to-expN/A
lift-cbrt.f64N/A
rem-cube-cbrtN/A
lift-+.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-log1p.f645.1
Applied rewrites5.1%
Taylor expanded in x around inf
Applied rewrites4.1%
(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 2024340
(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)))