
(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 5 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))))
(-
(cos (fma 0.3333333333333333 t_0 (* PI 0.6666666666666666)))
(fma
(cos (fma PI 0.6666666666666666 PI))
(cos (* -0.3333333333333333 t_0))
(* (sin (* 0.3333333333333333 t_0)) (sin (* PI 0.6666666666666666)))))))
double code(double g, double h) {
double t_0 = acos((-g / h));
return cos(fma(0.3333333333333333, t_0, (((double) M_PI) * 0.6666666666666666))) - fma(cos(fma(((double) M_PI), 0.6666666666666666, ((double) M_PI))), cos((-0.3333333333333333 * t_0)), (sin((0.3333333333333333 * t_0)) * sin((((double) M_PI) * 0.6666666666666666))));
}
function code(g, h) t_0 = acos(Float64(Float64(-g) / h)) return Float64(cos(fma(0.3333333333333333, t_0, Float64(pi * 0.6666666666666666))) - fma(cos(fma(pi, 0.6666666666666666, pi)), cos(Float64(-0.3333333333333333 * t_0)), Float64(sin(Float64(0.3333333333333333 * t_0)) * sin(Float64(pi * 0.6666666666666666))))) end
code[g_, h_] := Block[{t$95$0 = N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $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[N[(-0.3333333333333333 * t$95$0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] + N[(N[Sin[N[(0.3333333333333333 * t$95$0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Sin[N[(Pi * 0.6666666666666666), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)\\
\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 \left(-0.3333333333333333 \cdot t\_0\right), \sin \left(0.3333333333333333 \cdot t\_0\right) \cdot \sin \left(\pi \cdot 0.6666666666666666\right)\right)
\end{array}
\end{array}
Initial program 98.5%
lift-+.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-acos.f64N/A
lift-neg.f64N/A
lift-/.f64N/A
frac-addN/A
lower-/.f64N/A
Applied rewrites98.5%
Applied rewrites100.0%
(FPCore (g h)
:precision binary64
(*
2.0
(sin
(fma
(sqrt PI)
(/ (sqrt PI) 2.0)
(fma (acos (/ (- g) h)) -0.3333333333333333 (* -0.6666666666666666 PI))))))
double code(double g, double h) {
return 2.0 * sin(fma(sqrt(((double) M_PI)), (sqrt(((double) M_PI)) / 2.0), fma(acos((-g / h)), -0.3333333333333333, (-0.6666666666666666 * ((double) M_PI)))));
}
function code(g, h) return Float64(2.0 * sin(fma(sqrt(pi), Float64(sqrt(pi) / 2.0), fma(acos(Float64(Float64(-g) / h)), -0.3333333333333333, Float64(-0.6666666666666666 * pi))))) end
code[g_, h_] := N[(2.0 * N[Sin[N[(N[Sqrt[Pi], $MachinePrecision] * N[(N[Sqrt[Pi], $MachinePrecision] / 2.0), $MachinePrecision] + N[(N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * -0.3333333333333333 + N[(-0.6666666666666666 * Pi), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
2 \cdot \sin \left(\mathsf{fma}\left(\sqrt{\pi}, \frac{\sqrt{\pi}}{2}, \mathsf{fma}\left(\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right), -0.3333333333333333, -0.6666666666666666 \cdot \pi\right)\right)\right)
\end{array}
Initial program 98.5%
lift-+.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-acos.f64N/A
lift-neg.f64N/A
lift-/.f64N/A
frac-addN/A
lower-/.f64N/A
Applied rewrites98.5%
Applied rewrites99.9%
lift-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lift-PI.f64N/A
lift-/.f64N/A
add-sqr-sqrtN/A
associate-/l*N/A
lower-fma.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
lift-PI.f64N/A
lower-/.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
lift-PI.f64N/A
lift-PI.f64N/A
lift-fma.f64N/A
distribute-lft-inN/A
*-commutativeN/A
lift-*.f64N/A
Applied rewrites100.0%
(FPCore (g h) :precision binary64 (* 2.0 (sin (fma -0.3333333333333333 (fma PI 2.0 (acos (/ (- g) h))) (/ PI 2.0)))))
double code(double g, double h) {
return 2.0 * sin(fma(-0.3333333333333333, fma(((double) M_PI), 2.0, acos((-g / h))), (((double) M_PI) / 2.0)));
}
function code(g, h) return Float64(2.0 * sin(fma(-0.3333333333333333, fma(pi, 2.0, acos(Float64(Float64(-g) / h))), Float64(pi / 2.0)))) end
code[g_, h_] := N[(2.0 * N[Sin[N[(-0.3333333333333333 * N[(Pi * 2.0 + N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(Pi / 2.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
2 \cdot \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)
\end{array}
Initial program 98.5%
lift-+.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-acos.f64N/A
lift-neg.f64N/A
lift-/.f64N/A
frac-addN/A
lower-/.f64N/A
Applied rewrites98.5%
Applied rewrites99.9%
(FPCore (g h) :precision binary64 (* 2.0 (cos (/ (fma (acos (/ (- g) h)) 3.0 (* PI 6.0)) 9.0))))
double code(double g, double h) {
return 2.0 * cos((fma(acos((-g / h)), 3.0, (((double) M_PI) * 6.0)) / 9.0));
}
function code(g, h) return Float64(2.0 * cos(Float64(fma(acos(Float64(Float64(-g) / h)), 3.0, Float64(pi * 6.0)) / 9.0))) end
code[g_, h_] := N[(2.0 * N[Cos[N[(N[(N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * 3.0 + N[(Pi * 6.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / 9.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
2 \cdot \cos \left(\frac{\mathsf{fma}\left(\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right), 3, \pi \cdot 6\right)}{9}\right)
\end{array}
Initial program 98.5%
lift-+.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-acos.f64N/A
lift-neg.f64N/A
lift-/.f64N/A
frac-addN/A
lower-/.f64N/A
Applied rewrites98.5%
(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%
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)))))