
(FPCore (g h) :precision binary64 (* 2.0 (cos (+ (/ (* 2.0 PI) 3.0) (/ (acos (/ (- g) h)) 3.0)))))
double code(double g, double h) {
return 2.0 * cos((((2.0 * ((double) M_PI)) / 3.0) + (acos((-g / h)) / 3.0)));
}
public static double code(double g, double h) {
return 2.0 * Math.cos((((2.0 * Math.PI) / 3.0) + (Math.acos((-g / h)) / 3.0)));
}
def code(g, h): return 2.0 * math.cos((((2.0 * math.pi) / 3.0) + (math.acos((-g / h)) / 3.0)))
function code(g, h) return Float64(2.0 * cos(Float64(Float64(Float64(2.0 * pi) / 3.0) + Float64(acos(Float64(Float64(-g) / h)) / 3.0)))) end
function tmp = code(g, h) tmp = 2.0 * cos((((2.0 * pi) / 3.0) + (acos((-g / h)) / 3.0))); end
code[g_, h_] := N[(2.0 * N[Cos[N[(N[(N[(2.0 * Pi), $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision] + N[(N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
2 \cdot \cos \left(\frac{2 \cdot \pi}{3} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right)
\end{array}
Herbie found 3 alternatives:
| Alternative | Accuracy | Speedup |
|---|
(FPCore (g h) :precision binary64 (* 2.0 (cos (+ (/ (* 2.0 PI) 3.0) (/ (acos (/ (- g) h)) 3.0)))))
double code(double g, double h) {
return 2.0 * cos((((2.0 * ((double) M_PI)) / 3.0) + (acos((-g / h)) / 3.0)));
}
public static double code(double g, double h) {
return 2.0 * Math.cos((((2.0 * Math.PI) / 3.0) + (Math.acos((-g / h)) / 3.0)));
}
def code(g, h): return 2.0 * math.cos((((2.0 * math.pi) / 3.0) + (math.acos((-g / h)) / 3.0)))
function code(g, h) return Float64(2.0 * cos(Float64(Float64(Float64(2.0 * pi) / 3.0) + Float64(acos(Float64(Float64(-g) / h)) / 3.0)))) end
function tmp = code(g, h) tmp = 2.0 * cos((((2.0 * pi) / 3.0) + (acos((-g / h)) / 3.0))); end
code[g_, h_] := N[(2.0 * N[Cos[N[(N[(N[(2.0 * Pi), $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision] + N[(N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
2 \cdot \cos \left(\frac{2 \cdot \pi}{3} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right)
\end{array}
(FPCore (g h)
:precision binary64
(let* ((t_0 (acos (/ (- g) h))))
(+
(sin (fma 0.3333333333333333 t_0 (* 1.1666666666666667 PI)))
(cos (fma t_0 -0.3333333333333333 (* -0.6666666666666666 PI))))))
double code(double g, double h) {
double t_0 = acos((-g / h));
return sin(fma(0.3333333333333333, t_0, (1.1666666666666667 * ((double) M_PI)))) + cos(fma(t_0, -0.3333333333333333, (-0.6666666666666666 * ((double) M_PI))));
}
function code(g, h) t_0 = acos(Float64(Float64(-g) / h)) return Float64(sin(fma(0.3333333333333333, t_0, Float64(1.1666666666666667 * pi))) + cos(fma(t_0, -0.3333333333333333, Float64(-0.6666666666666666 * pi)))) end
code[g_, h_] := Block[{t$95$0 = N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, N[(N[Sin[N[(0.3333333333333333 * t$95$0 + N[(1.1666666666666667 * Pi), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] + N[Cos[N[(t$95$0 * -0.3333333333333333 + N[(-0.6666666666666666 * Pi), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)\\
\sin \left(\mathsf{fma}\left(0.3333333333333333, t\_0, 1.1666666666666667 \cdot \pi\right)\right) + \cos \left(\mathsf{fma}\left(t\_0, -0.3333333333333333, -0.6666666666666666 \cdot \pi\right)\right)
\end{array}
\end{array}
Initial program 98.5%
lift-cos.f64N/A
sin-+PI/2-revN/A
lower-sin.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-+.f64N/A
lower-/.f64N/A
lift-PI.f6497.5
lift-+.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-acos.f64N/A
lift-neg.f64N/A
lift-/.f64N/A
div-add-revN/A
lower-/.f64N/A
Applied rewrites97.5%
Applied rewrites100.0%
Applied rewrites97.6%
Taylor expanded in g around 0
Applied rewrites99.9%
(FPCore (g h) :precision binary64 (* 2.0 (cos (fma PI 0.6666666666666666 (* (acos (/ (- g) h)) 0.3333333333333333)))))
double code(double g, double h) {
return 2.0 * cos(fma(((double) M_PI), 0.6666666666666666, (acos((-g / h)) * 0.3333333333333333)));
}
function code(g, h) return Float64(2.0 * cos(fma(pi, 0.6666666666666666, Float64(acos(Float64(Float64(-g) / h)) * 0.3333333333333333)))) end
code[g_, h_] := N[(2.0 * N[Cos[N[(Pi * 0.6666666666666666 + N[(N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
2 \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, 0.6666666666666666, \cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right) \cdot 0.3333333333333333\right)\right)
\end{array}
Initial program 98.5%
Taylor expanded in g around 0
mul-1-negN/A
distribute-frac-negN/A
lower-fma.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-neg.f64N/A
lift-acos.f64N/A
lower-*.f64N/A
lift-PI.f6498.4
Applied rewrites98.4%
lift-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lift-PI.f64N/A
lift-*.f64N/A
*-commutativeN/A
lift-acos.f64N/A
lift-neg.f64N/A
lift-/.f64N/A
distribute-frac-negN/A
mul-1-negN/A
lower-fma.f64N/A
lift-PI.f64N/A
*-commutativeN/A
mul-1-negN/A
distribute-frac-negN/A
lower-acos.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-neg.f64N/A
lower-*.f6498.5
Applied rewrites98.5%
(FPCore (g h) :precision binary64 (* 2.0 (cos (fma 0.3333333333333333 (acos (/ (- g) h)) (* 0.6666666666666666 PI)))))
double code(double g, double h) {
return 2.0 * cos(fma(0.3333333333333333, acos((-g / h)), (0.6666666666666666 * ((double) M_PI))));
}
function code(g, h) return Float64(2.0 * cos(fma(0.3333333333333333, acos(Float64(Float64(-g) / h)), Float64(0.6666666666666666 * pi)))) end
code[g_, h_] := N[(2.0 * N[Cos[N[(0.3333333333333333 * N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] + N[(0.6666666666666666 * Pi), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
2 \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(0.3333333333333333, \cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right), 0.6666666666666666 \cdot \pi\right)\right)
\end{array}
Initial program 98.5%
Taylor expanded in g around 0
mul-1-negN/A
distribute-frac-negN/A
lower-fma.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-neg.f64N/A
lift-acos.f64N/A
lower-*.f64N/A
lift-PI.f6498.4
Applied rewrites98.4%
herbie shell --seed 2025092
(FPCore (g h)
:name "2-ancestry mixing, negative discriminant"
:precision binary64
(* 2.0 (cos (+ (/ (* 2.0 PI) 3.0) (/ (acos (/ (- g) h)) 3.0)))))