
(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 7 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))) (t_1 (* -0.3333333333333333 t_0)))
(-
(cos (fma -0.3333333333333333 t_0 (* PI -0.6666666666666666)))
(fma
(cos (fma PI 0.6666666666666666 PI))
(cos t_1)
(* (sin (* PI -0.6666666666666666)) (sin t_1))))))
double code(double g, double h) {
double t_0 = acos((-g / h));
double t_1 = -0.3333333333333333 * t_0;
return cos(fma(-0.3333333333333333, t_0, (((double) M_PI) * -0.6666666666666666))) - fma(cos(fma(((double) M_PI), 0.6666666666666666, ((double) M_PI))), cos(t_1), (sin((((double) M_PI) * -0.6666666666666666)) * sin(t_1)));
}
function code(g, h) t_0 = acos(Float64(Float64(-g) / h)) t_1 = Float64(-0.3333333333333333 * t_0) return Float64(cos(fma(-0.3333333333333333, t_0, Float64(pi * -0.6666666666666666))) - fma(cos(fma(pi, 0.6666666666666666, pi)), cos(t_1), Float64(sin(Float64(pi * -0.6666666666666666)) * sin(t_1)))) end
code[g_, h_] := Block[{t$95$0 = N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(-0.3333333333333333 * t$95$0), $MachinePrecision]}, N[(N[Cos[N[(-0.3333333333333333 * t$95$0 + N[(Pi * -0.6666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] - N[(N[Cos[N[(Pi * 0.6666666666666666 + Pi), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Cos[t$95$1], $MachinePrecision] + N[(N[Sin[N[(Pi * -0.6666666666666666), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Sin[t$95$1], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)\\
t_1 := -0.3333333333333333 \cdot t\_0\\
\cos \left(\mathsf{fma}\left(-0.3333333333333333, t\_0, \pi \cdot -0.6666666666666666\right)\right) - \mathsf{fma}\left(\cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, 0.6666666666666666, \pi\right)\right), \cos t\_1, \sin \left(\pi \cdot -0.6666666666666666\right) \cdot \sin t\_1\right)
\end{array}
\end{array}
Initial program 98.5%
Applied rewrites99.9%
Applied rewrites100.0%
(FPCore (g h)
:precision binary64
(*
(sin
(fma
(sqrt PI)
(/ (sqrt PI) 2.0)
(fma -0.3333333333333333 (acos (/ (- g) h)) (* -0.6666666666666666 PI))))
2.0))
double code(double g, double h) {
return sin(fma(sqrt(((double) M_PI)), (sqrt(((double) M_PI)) / 2.0), fma(-0.3333333333333333, acos((-g / h)), (-0.6666666666666666 * ((double) M_PI))))) * 2.0;
}
function code(g, h) return Float64(sin(fma(sqrt(pi), Float64(sqrt(pi) / 2.0), fma(-0.3333333333333333, acos(Float64(Float64(-g) / h)), Float64(-0.6666666666666666 * pi)))) * 2.0) end
code[g_, h_] := N[(N[Sin[N[(N[Sqrt[Pi], $MachinePrecision] * N[(N[Sqrt[Pi], $MachinePrecision] / 2.0), $MachinePrecision] + N[(-0.3333333333333333 * N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] + N[(-0.6666666666666666 * Pi), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * 2.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\sin \left(\mathsf{fma}\left(\sqrt{\pi}, \frac{\sqrt{\pi}}{2}, \mathsf{fma}\left(-0.3333333333333333, \cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right), -0.6666666666666666 \cdot \pi\right)\right)\right) \cdot 2
\end{array}
Initial program 98.5%
lift-*.f64N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f6498.5
Applied rewrites98.5%
Applied rewrites99.9%
lift-fma.f64N/A
lift-PI.f64N/A
lift-fma.f64N/A
lift-acos.f64N/A
lift-neg.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-PI.f64N/A
lift-/.f64N/A
+-commutativeN/A
add-sqr-sqrtN/A
associate-/l*N/A
lower-fma.f64N/A
Applied rewrites100.0%
(FPCore (g h) :precision binary64 (* (sin (fma -0.3333333333333333 (fma PI 2.0 (acos (/ (- g) h))) (/ PI 2.0))) 2.0))
double code(double g, double h) {
return sin(fma(-0.3333333333333333, fma(((double) M_PI), 2.0, acos((-g / h))), (((double) M_PI) / 2.0))) * 2.0;
}
function code(g, h) return Float64(sin(fma(-0.3333333333333333, fma(pi, 2.0, acos(Float64(Float64(-g) / h))), Float64(pi / 2.0))) * 2.0) end
code[g_, h_] := N[(N[Sin[N[(-0.3333333333333333 * N[(Pi * 2.0 + N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(Pi / 2.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * 2.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\sin \left(\mathsf{fma}\left(-0.3333333333333333, \mathsf{fma}\left(\pi, 2, \cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)\right), \frac{\pi}{2}\right)\right) \cdot 2
\end{array}
Initial program 98.5%
lift-*.f64N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f6498.5
Applied rewrites98.5%
Applied rewrites99.9%
(FPCore (g h)
:precision binary64
(*
(sin
(fma
-0.3333333333333333
(acos (/ (- g) h))
(fma -0.6666666666666666 PI (* 0.5 PI))))
2.0))
double code(double g, double h) {
return sin(fma(-0.3333333333333333, acos((-g / h)), fma(-0.6666666666666666, ((double) M_PI), (0.5 * ((double) M_PI))))) * 2.0;
}
function code(g, h) return Float64(sin(fma(-0.3333333333333333, acos(Float64(Float64(-g) / h)), fma(-0.6666666666666666, pi, Float64(0.5 * pi)))) * 2.0) end
code[g_, h_] := N[(N[Sin[N[(-0.3333333333333333 * N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] + N[(-0.6666666666666666 * Pi + N[(0.5 * Pi), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * 2.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\sin \left(\mathsf{fma}\left(-0.3333333333333333, \cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right), \mathsf{fma}\left(-0.6666666666666666, \pi, 0.5 \cdot \pi\right)\right)\right) \cdot 2
\end{array}
Initial program 98.5%
lift-*.f64N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f6498.5
Applied rewrites98.5%
Applied rewrites99.9%
Taylor expanded in g around 0
distribute-rgt-inN/A
mul-1-negN/A
distribute-frac-negN/A
lift-/.f64N/A
lift-neg.f64N/A
lift-acos.f64N/A
lift-*.f64N/A
associate-+l+N/A
lift-*.f64N/A
*-commutativeN/A
Applied rewrites99.9%
(FPCore (g h) :precision binary64 (* (cos (/ (fma PI 2.0 (acos (/ (- g) h))) 3.0)) 2.0))
double code(double g, double h) {
return cos((fma(((double) M_PI), 2.0, acos((-g / h))) / 3.0)) * 2.0;
}
function code(g, h) return Float64(cos(Float64(fma(pi, 2.0, acos(Float64(Float64(-g) / h))) / 3.0)) * 2.0) end
code[g_, h_] := N[(N[Cos[N[(N[(Pi * 2.0 + N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * 2.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\cos \left(\frac{\mathsf{fma}\left(\pi, 2, \cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)\right)}{3}\right) \cdot 2
\end{array}
Initial program 98.5%
lift-*.f64N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f6498.5
Applied rewrites98.5%
(FPCore (g h) :precision binary64 (* (cos (fma PI 0.6666666666666666 (* 0.3333333333333333 (acos (/ (- g) h))))) 2.0))
double code(double g, double h) {
return cos(fma(((double) M_PI), 0.6666666666666666, (0.3333333333333333 * acos((-g / h))))) * 2.0;
}
function code(g, h) return Float64(cos(fma(pi, 0.6666666666666666, Float64(0.3333333333333333 * acos(Float64(Float64(-g) / h))))) * 2.0) end
code[g_, h_] := N[(N[Cos[N[(Pi * 0.6666666666666666 + N[(0.3333333333333333 * N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * 2.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, 0.6666666666666666, 0.3333333333333333 \cdot \cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)\right)\right) \cdot 2
\end{array}
Initial program 98.5%
lift-*.f64N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f6498.5
Applied rewrites98.5%
lift-/.f64N/A
lift-PI.f64N/A
lift-fma.f64N/A
*-commutativeN/A
div-add-revN/A
frac-addN/A
*-commutativeN/A
metadata-evalN/A
div-addN/A
*-commutativeN/A
associate-*r*N/A
metadata-evalN/A
lift-*.f64N/A
lift-PI.f64N/A
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 2025101
(FPCore (g h)
:name "2-ancestry mixing, negative discriminant"
:precision binary64
(* 2.0 (cos (+ (/ (* 2.0 PI) 3.0) (/ (acos (/ (- g) h)) 3.0)))))