
(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 4 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 t_1) (cos (* -0.6666666666666666 PI)))
(-
(* (sin t_1) (sin (* 0.6666666666666666 PI)))
(cos (/ (fma PI 2.0 t_0) 3.0))))))
double code(double g, double h) {
double t_0 = acos((-g / h));
double t_1 = 0.3333333333333333 * t_0;
return (cos(t_1) * cos((-0.6666666666666666 * ((double) M_PI)))) - ((sin(t_1) * sin((0.6666666666666666 * ((double) M_PI)))) - cos((fma(((double) M_PI), 2.0, t_0) / 3.0)));
}
function code(g, h) t_0 = acos(Float64(Float64(-g) / h)) t_1 = Float64(0.3333333333333333 * t_0) return Float64(Float64(cos(t_1) * cos(Float64(-0.6666666666666666 * pi))) - Float64(Float64(sin(t_1) * sin(Float64(0.6666666666666666 * pi))) - cos(Float64(fma(pi, 2.0, t_0) / 3.0)))) 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[(N[Cos[t$95$1], $MachinePrecision] * N[Cos[N[(-0.6666666666666666 * Pi), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - N[(N[(N[Sin[t$95$1], $MachinePrecision] * N[Sin[N[(0.6666666666666666 * Pi), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - N[Cos[N[(N[(Pi * 2.0 + t$95$0), $MachinePrecision] / 3.0), $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 t\_1 \cdot \cos \left(-0.6666666666666666 \cdot \pi\right) - \left(\sin t\_1 \cdot \sin \left(0.6666666666666666 \cdot \pi\right) - \cos \left(\frac{\mathsf{fma}\left(\pi, 2, t\_0\right)}{3}\right)\right)
\end{array}
\end{array}
Initial program 98.5%
lift-*.f64N/A
count-2-revN/A
lift-cos.f64N/A
lift-+.f64N/A
cos-sumN/A
associate-+l-N/A
lower--.f64N/A
Applied rewrites99.9%
Taylor expanded in g around 0
mul-1-negN/A
distribute-frac-negN/A
lift-neg.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-acos.f64N/A
lower-*.f6499.9
Applied rewrites99.9%
Taylor expanded in g around 0
mul-1-negN/A
distribute-frac-negN/A
lift-neg.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-acos.f64N/A
lower-*.f6499.9
Applied rewrites99.9%
(FPCore (g h)
:precision binary64
(let* ((t_0 (fma PI 2.0 (acos (/ (- g) h)))))
(*
(/
(pow (cos (* t_0 0.3333333333333333)) 3.0)
(fma (cos (* t_0 0.6666666666666666)) 0.5 0.5))
2.0)))
double code(double g, double h) {
double t_0 = fma(((double) M_PI), 2.0, acos((-g / h)));
return (pow(cos((t_0 * 0.3333333333333333)), 3.0) / fma(cos((t_0 * 0.6666666666666666)), 0.5, 0.5)) * 2.0;
}
function code(g, h) t_0 = fma(pi, 2.0, acos(Float64(Float64(-g) / h))) return Float64(Float64((cos(Float64(t_0 * 0.3333333333333333)) ^ 3.0) / fma(cos(Float64(t_0 * 0.6666666666666666)), 0.5, 0.5)) * 2.0) end
code[g_, h_] := Block[{t$95$0 = N[(Pi * 2.0 + N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, N[(N[(N[Power[N[Cos[N[(t$95$0 * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]], $MachinePrecision], 3.0], $MachinePrecision] / N[(N[Cos[N[(t$95$0 * 0.6666666666666666), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * 0.5 + 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * 2.0), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \mathsf{fma}\left(\pi, 2, \cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)\right)\\
\frac{{\cos \left(t\_0 \cdot 0.3333333333333333\right)}^{3}}{\mathsf{fma}\left(\cos \left(t\_0 \cdot 0.6666666666666666\right), 0.5, 0.5\right)} \cdot 2
\end{array}
\end{array}
Initial program 98.5%
lift-*.f64N/A
count-2-revN/A
flip3-+N/A
lower-/.f64N/A
Applied rewrites98.5%
lift-+.f64N/A
count-2N/A
lower-*.f6498.5
Applied rewrites97.6%
Taylor expanded in g around 0
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
Applied rewrites99.9%
(FPCore (g h) :precision binary64 (* (cos (* (fma PI 2.0 (acos (/ (- g) h))) 0.3333333333333333)) 2.0))
double code(double g, double h) {
return cos((fma(((double) M_PI), 2.0, acos((-g / h))) * 0.3333333333333333)) * 2.0;
}
function code(g, h) return Float64(cos(Float64(fma(pi, 2.0, acos(Float64(Float64(-g) / h))) * 0.3333333333333333)) * 2.0) end
code[g_, h_] := N[(N[Cos[N[(N[(Pi * 2.0 + N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * 2.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, 2, \cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)\right) \cdot 0.3333333333333333\right) \cdot 2
\end{array}
Initial program 98.5%
lift-*.f64N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f6498.5
lift-+.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-/.f64N/A
div-add-revN/A
lower-/.f64N/A
lift-PI.f64N/A
lift-*.f64N/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
lift-PI.f6498.5
Applied rewrites98.5%
Taylor expanded in g around 0
lift-neg.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-acos.f64N/A
*-commutativeN/A
div-add-revN/A
lift-acos.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-neg.f64N/A
*-commutativeN/A
Applied rewrites98.4%
(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
lift-neg.f64N/A
lift-/.f64N/A
lift-acos.f64N/A
lower-fma.f64N/A
lower-*.f64N/A
lift-PI.f6498.4
Applied rewrites98.4%
herbie shell --seed 2025114
(FPCore (g h)
:name "2-ancestry mixing, negative discriminant"
:precision binary64
(* 2.0 (cos (+ (/ (* 2.0 PI) 3.0) (/ (acos (/ (- g) h)) 3.0)))))