File:  [local] / rpl / lapack / lapack / dgbbrd.f
Revision 1.8: download - view: text, annotated - select for diffs - revision graph
Fri Jul 22 07:38:04 2011 UTC (12 years, 9 months ago) by bertrand
Branches: MAIN
CVS tags: rpl-4_1_3, rpl-4_1_2, rpl-4_1_1, HEAD
En route vers la 4.4.1.

    1:       SUBROUTINE DGBBRD( VECT, M, N, NCC, KL, KU, AB, LDAB, D, E, Q,
    2:      $                   LDQ, PT, LDPT, C, LDC, WORK, INFO )
    3: *
    4: *  -- LAPACK routine (version 3.3.1) --
    5: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
    6: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
    7: *  -- April 2011                                                      --
    8: *
    9: *     .. Scalar Arguments ..
   10:       CHARACTER          VECT
   11:       INTEGER            INFO, KL, KU, LDAB, LDC, LDPT, LDQ, M, N, NCC
   12: *     ..
   13: *     .. Array Arguments ..
   14:       DOUBLE PRECISION   AB( LDAB, * ), C( LDC, * ), D( * ), E( * ),
   15:      $                   PT( LDPT, * ), Q( LDQ, * ), WORK( * )
   16: *     ..
   17: *
   18: *  Purpose
   19: *  =======
   20: *
   21: *  DGBBRD reduces a real general m-by-n band matrix A to upper
   22: *  bidiagonal form B by an orthogonal transformation: Q**T * A * P = B.
   23: *
   24: *  The routine computes B, and optionally forms Q or P**T, or computes
   25: *  Q**T*C for a given matrix C.
   26: *
   27: *  Arguments
   28: *  =========
   29: *
   30: *  VECT    (input) CHARACTER*1
   31: *          Specifies whether or not the matrices Q and P**T are to be
   32: *          formed.
   33: *          = 'N': do not form Q or P**T;
   34: *          = 'Q': form Q only;
   35: *          = 'P': form P**T only;
   36: *          = 'B': form both.
   37: *
   38: *  M       (input) INTEGER
   39: *          The number of rows of the matrix A.  M >= 0.
   40: *
   41: *  N       (input) INTEGER
   42: *          The number of columns of the matrix A.  N >= 0.
   43: *
   44: *  NCC     (input) INTEGER
   45: *          The number of columns of the matrix C.  NCC >= 0.
   46: *
   47: *  KL      (input) INTEGER
   48: *          The number of subdiagonals of the matrix A. KL >= 0.
   49: *
   50: *  KU      (input) INTEGER
   51: *          The number of superdiagonals of the matrix A. KU >= 0.
   52: *
   53: *  AB      (input/output) DOUBLE PRECISION array, dimension (LDAB,N)
   54: *          On entry, the m-by-n band matrix A, stored in rows 1 to
   55: *          KL+KU+1. The j-th column of A is stored in the j-th column of
   56: *          the array AB as follows:
   57: *          AB(ku+1+i-j,j) = A(i,j) for max(1,j-ku)<=i<=min(m,j+kl).
   58: *          On exit, A is overwritten by values generated during the
   59: *          reduction.
   60: *
   61: *  LDAB    (input) INTEGER
   62: *          The leading dimension of the array A. LDAB >= KL+KU+1.
   63: *
   64: *  D       (output) DOUBLE PRECISION array, dimension (min(M,N))
   65: *          The diagonal elements of the bidiagonal matrix B.
   66: *
   67: *  E       (output) DOUBLE PRECISION array, dimension (min(M,N)-1)
   68: *          The superdiagonal elements of the bidiagonal matrix B.
   69: *
   70: *  Q       (output) DOUBLE PRECISION array, dimension (LDQ,M)
   71: *          If VECT = 'Q' or 'B', the m-by-m orthogonal matrix Q.
   72: *          If VECT = 'N' or 'P', the array Q is not referenced.
   73: *
   74: *  LDQ     (input) INTEGER
   75: *          The leading dimension of the array Q.
   76: *          LDQ >= max(1,M) if VECT = 'Q' or 'B'; LDQ >= 1 otherwise.
   77: *
   78: *  PT      (output) DOUBLE PRECISION array, dimension (LDPT,N)
   79: *          If VECT = 'P' or 'B', the n-by-n orthogonal matrix P'.
   80: *          If VECT = 'N' or 'Q', the array PT is not referenced.
   81: *
   82: *  LDPT    (input) INTEGER
   83: *          The leading dimension of the array PT.
   84: *          LDPT >= max(1,N) if VECT = 'P' or 'B'; LDPT >= 1 otherwise.
   85: *
   86: *  C       (input/output) DOUBLE PRECISION array, dimension (LDC,NCC)
   87: *          On entry, an m-by-ncc matrix C.
   88: *          On exit, C is overwritten by Q**T*C.
   89: *          C is not referenced if NCC = 0.
   90: *
   91: *  LDC     (input) INTEGER
   92: *          The leading dimension of the array C.
   93: *          LDC >= max(1,M) if NCC > 0; LDC >= 1 if NCC = 0.
   94: *
   95: *  WORK    (workspace) DOUBLE PRECISION array, dimension (2*max(M,N))
   96: *
   97: *  INFO    (output) INTEGER
   98: *          = 0:  successful exit.
   99: *          < 0:  if INFO = -i, the i-th argument had an illegal value.
  100: *
  101: *  =====================================================================
  102: *
  103: *     .. Parameters ..
  104:       DOUBLE PRECISION   ZERO, ONE
  105:       PARAMETER          ( ZERO = 0.0D+0, ONE = 1.0D+0 )
  106: *     ..
  107: *     .. Local Scalars ..
  108:       LOGICAL            WANTB, WANTC, WANTPT, WANTQ
  109:       INTEGER            I, INCA, J, J1, J2, KB, KB1, KK, KLM, KLU1,
  110:      $                   KUN, L, MINMN, ML, ML0, MN, MU, MU0, NR, NRT
  111:       DOUBLE PRECISION   RA, RB, RC, RS
  112: *     ..
  113: *     .. External Subroutines ..
  114:       EXTERNAL           DLARGV, DLARTG, DLARTV, DLASET, DROT, XERBLA
  115: *     ..
  116: *     .. Intrinsic Functions ..
  117:       INTRINSIC          MAX, MIN
  118: *     ..
  119: *     .. External Functions ..
  120:       LOGICAL            LSAME
  121:       EXTERNAL           LSAME
  122: *     ..
  123: *     .. Executable Statements ..
  124: *
  125: *     Test the input parameters
  126: *
  127:       WANTB = LSAME( VECT, 'B' )
  128:       WANTQ = LSAME( VECT, 'Q' ) .OR. WANTB
  129:       WANTPT = LSAME( VECT, 'P' ) .OR. WANTB
  130:       WANTC = NCC.GT.0
  131:       KLU1 = KL + KU + 1
  132:       INFO = 0
  133:       IF( .NOT.WANTQ .AND. .NOT.WANTPT .AND. .NOT.LSAME( VECT, 'N' ) )
  134:      $     THEN
  135:          INFO = -1
  136:       ELSE IF( M.LT.0 ) THEN
  137:          INFO = -2
  138:       ELSE IF( N.LT.0 ) THEN
  139:          INFO = -3
  140:       ELSE IF( NCC.LT.0 ) THEN
  141:          INFO = -4
  142:       ELSE IF( KL.LT.0 ) THEN
  143:          INFO = -5
  144:       ELSE IF( KU.LT.0 ) THEN
  145:          INFO = -6
  146:       ELSE IF( LDAB.LT.KLU1 ) THEN
  147:          INFO = -8
  148:       ELSE IF( LDQ.LT.1 .OR. WANTQ .AND. LDQ.LT.MAX( 1, M ) ) THEN
  149:          INFO = -12
  150:       ELSE IF( LDPT.LT.1 .OR. WANTPT .AND. LDPT.LT.MAX( 1, N ) ) THEN
  151:          INFO = -14
  152:       ELSE IF( LDC.LT.1 .OR. WANTC .AND. LDC.LT.MAX( 1, M ) ) THEN
  153:          INFO = -16
  154:       END IF
  155:       IF( INFO.NE.0 ) THEN
  156:          CALL XERBLA( 'DGBBRD', -INFO )
  157:          RETURN
  158:       END IF
  159: *
  160: *     Initialize Q and P**T to the unit matrix, if needed
  161: *
  162:       IF( WANTQ )
  163:      $   CALL DLASET( 'Full', M, M, ZERO, ONE, Q, LDQ )
  164:       IF( WANTPT )
  165:      $   CALL DLASET( 'Full', N, N, ZERO, ONE, PT, LDPT )
  166: *
  167: *     Quick return if possible.
  168: *
  169:       IF( M.EQ.0 .OR. N.EQ.0 )
  170:      $   RETURN
  171: *
  172:       MINMN = MIN( M, N )
  173: *
  174:       IF( KL+KU.GT.1 ) THEN
  175: *
  176: *        Reduce to upper bidiagonal form if KU > 0; if KU = 0, reduce
  177: *        first to lower bidiagonal form and then transform to upper
  178: *        bidiagonal
  179: *
  180:          IF( KU.GT.0 ) THEN
  181:             ML0 = 1
  182:             MU0 = 2
  183:          ELSE
  184:             ML0 = 2
  185:             MU0 = 1
  186:          END IF
  187: *
  188: *        Wherever possible, plane rotations are generated and applied in
  189: *        vector operations of length NR over the index set J1:J2:KLU1.
  190: *
  191: *        The sines of the plane rotations are stored in WORK(1:max(m,n))
  192: *        and the cosines in WORK(max(m,n)+1:2*max(m,n)).
  193: *
  194:          MN = MAX( M, N )
  195:          KLM = MIN( M-1, KL )
  196:          KUN = MIN( N-1, KU )
  197:          KB = KLM + KUN
  198:          KB1 = KB + 1
  199:          INCA = KB1*LDAB
  200:          NR = 0
  201:          J1 = KLM + 2
  202:          J2 = 1 - KUN
  203: *
  204:          DO 90 I = 1, MINMN
  205: *
  206: *           Reduce i-th column and i-th row of matrix to bidiagonal form
  207: *
  208:             ML = KLM + 1
  209:             MU = KUN + 1
  210:             DO 80 KK = 1, KB
  211:                J1 = J1 + KB
  212:                J2 = J2 + KB
  213: *
  214: *              generate plane rotations to annihilate nonzero elements
  215: *              which have been created below the band
  216: *
  217:                IF( NR.GT.0 )
  218:      $            CALL DLARGV( NR, AB( KLU1, J1-KLM-1 ), INCA,
  219:      $                         WORK( J1 ), KB1, WORK( MN+J1 ), KB1 )
  220: *
  221: *              apply plane rotations from the left
  222: *
  223:                DO 10 L = 1, KB
  224:                   IF( J2-KLM+L-1.GT.N ) THEN
  225:                      NRT = NR - 1
  226:                   ELSE
  227:                      NRT = NR
  228:                   END IF
  229:                   IF( NRT.GT.0 )
  230:      $               CALL DLARTV( NRT, AB( KLU1-L, J1-KLM+L-1 ), INCA,
  231:      $                            AB( KLU1-L+1, J1-KLM+L-1 ), INCA,
  232:      $                            WORK( MN+J1 ), WORK( J1 ), KB1 )
  233:    10          CONTINUE
  234: *
  235:                IF( ML.GT.ML0 ) THEN
  236:                   IF( ML.LE.M-I+1 ) THEN
  237: *
  238: *                    generate plane rotation to annihilate a(i+ml-1,i)
  239: *                    within the band, and apply rotation from the left
  240: *
  241:                      CALL DLARTG( AB( KU+ML-1, I ), AB( KU+ML, I ),
  242:      $                            WORK( MN+I+ML-1 ), WORK( I+ML-1 ),
  243:      $                            RA )
  244:                      AB( KU+ML-1, I ) = RA
  245:                      IF( I.LT.N )
  246:      $                  CALL DROT( MIN( KU+ML-2, N-I ),
  247:      $                             AB( KU+ML-2, I+1 ), LDAB-1,
  248:      $                             AB( KU+ML-1, I+1 ), LDAB-1,
  249:      $                             WORK( MN+I+ML-1 ), WORK( I+ML-1 ) )
  250:                   END IF
  251:                   NR = NR + 1
  252:                   J1 = J1 - KB1
  253:                END IF
  254: *
  255:                IF( WANTQ ) THEN
  256: *
  257: *                 accumulate product of plane rotations in Q
  258: *
  259:                   DO 20 J = J1, J2, KB1
  260:                      CALL DROT( M, Q( 1, J-1 ), 1, Q( 1, J ), 1,
  261:      $                          WORK( MN+J ), WORK( J ) )
  262:    20             CONTINUE
  263:                END IF
  264: *
  265:                IF( WANTC ) THEN
  266: *
  267: *                 apply plane rotations to C
  268: *
  269:                   DO 30 J = J1, J2, KB1
  270:                      CALL DROT( NCC, C( J-1, 1 ), LDC, C( J, 1 ), LDC,
  271:      $                          WORK( MN+J ), WORK( J ) )
  272:    30             CONTINUE
  273:                END IF
  274: *
  275:                IF( J2+KUN.GT.N ) THEN
  276: *
  277: *                 adjust J2 to keep within the bounds of the matrix
  278: *
  279:                   NR = NR - 1
  280:                   J2 = J2 - KB1
  281:                END IF
  282: *
  283:                DO 40 J = J1, J2, KB1
  284: *
  285: *                 create nonzero element a(j-1,j+ku) above the band
  286: *                 and store it in WORK(n+1:2*n)
  287: *
  288:                   WORK( J+KUN ) = WORK( J )*AB( 1, J+KUN )
  289:                   AB( 1, J+KUN ) = WORK( MN+J )*AB( 1, J+KUN )
  290:    40          CONTINUE
  291: *
  292: *              generate plane rotations to annihilate nonzero elements
  293: *              which have been generated above the band
  294: *
  295:                IF( NR.GT.0 )
  296:      $            CALL DLARGV( NR, AB( 1, J1+KUN-1 ), INCA,
  297:      $                         WORK( J1+KUN ), KB1, WORK( MN+J1+KUN ),
  298:      $                         KB1 )
  299: *
  300: *              apply plane rotations from the right
  301: *
  302:                DO 50 L = 1, KB
  303:                   IF( J2+L-1.GT.M ) THEN
  304:                      NRT = NR - 1
  305:                   ELSE
  306:                      NRT = NR
  307:                   END IF
  308:                   IF( NRT.GT.0 )
  309:      $               CALL DLARTV( NRT, AB( L+1, J1+KUN-1 ), INCA,
  310:      $                            AB( L, J1+KUN ), INCA,
  311:      $                            WORK( MN+J1+KUN ), WORK( J1+KUN ),
  312:      $                            KB1 )
  313:    50          CONTINUE
  314: *
  315:                IF( ML.EQ.ML0 .AND. MU.GT.MU0 ) THEN
  316:                   IF( MU.LE.N-I+1 ) THEN
  317: *
  318: *                    generate plane rotation to annihilate a(i,i+mu-1)
  319: *                    within the band, and apply rotation from the right
  320: *
  321:                      CALL DLARTG( AB( KU-MU+3, I+MU-2 ),
  322:      $                            AB( KU-MU+2, I+MU-1 ),
  323:      $                            WORK( MN+I+MU-1 ), WORK( I+MU-1 ),
  324:      $                            RA )
  325:                      AB( KU-MU+3, I+MU-2 ) = RA
  326:                      CALL DROT( MIN( KL+MU-2, M-I ),
  327:      $                          AB( KU-MU+4, I+MU-2 ), 1,
  328:      $                          AB( KU-MU+3, I+MU-1 ), 1,
  329:      $                          WORK( MN+I+MU-1 ), WORK( I+MU-1 ) )
  330:                   END IF
  331:                   NR = NR + 1
  332:                   J1 = J1 - KB1
  333:                END IF
  334: *
  335:                IF( WANTPT ) THEN
  336: *
  337: *                 accumulate product of plane rotations in P**T
  338: *
  339:                   DO 60 J = J1, J2, KB1
  340:                      CALL DROT( N, PT( J+KUN-1, 1 ), LDPT,
  341:      $                          PT( J+KUN, 1 ), LDPT, WORK( MN+J+KUN ),
  342:      $                          WORK( J+KUN ) )
  343:    60             CONTINUE
  344:                END IF
  345: *
  346:                IF( J2+KB.GT.M ) THEN
  347: *
  348: *                 adjust J2 to keep within the bounds of the matrix
  349: *
  350:                   NR = NR - 1
  351:                   J2 = J2 - KB1
  352:                END IF
  353: *
  354:                DO 70 J = J1, J2, KB1
  355: *
  356: *                 create nonzero element a(j+kl+ku,j+ku-1) below the
  357: *                 band and store it in WORK(1:n)
  358: *
  359:                   WORK( J+KB ) = WORK( J+KUN )*AB( KLU1, J+KUN )
  360:                   AB( KLU1, J+KUN ) = WORK( MN+J+KUN )*AB( KLU1, J+KUN )
  361:    70          CONTINUE
  362: *
  363:                IF( ML.GT.ML0 ) THEN
  364:                   ML = ML - 1
  365:                ELSE
  366:                   MU = MU - 1
  367:                END IF
  368:    80       CONTINUE
  369:    90    CONTINUE
  370:       END IF
  371: *
  372:       IF( KU.EQ.0 .AND. KL.GT.0 ) THEN
  373: *
  374: *        A has been reduced to lower bidiagonal form
  375: *
  376: *        Transform lower bidiagonal form to upper bidiagonal by applying
  377: *        plane rotations from the left, storing diagonal elements in D
  378: *        and off-diagonal elements in E
  379: *
  380:          DO 100 I = 1, MIN( M-1, N )
  381:             CALL DLARTG( AB( 1, I ), AB( 2, I ), RC, RS, RA )
  382:             D( I ) = RA
  383:             IF( I.LT.N ) THEN
  384:                E( I ) = RS*AB( 1, I+1 )
  385:                AB( 1, I+1 ) = RC*AB( 1, I+1 )
  386:             END IF
  387:             IF( WANTQ )
  388:      $         CALL DROT( M, Q( 1, I ), 1, Q( 1, I+1 ), 1, RC, RS )
  389:             IF( WANTC )
  390:      $         CALL DROT( NCC, C( I, 1 ), LDC, C( I+1, 1 ), LDC, RC,
  391:      $                    RS )
  392:   100    CONTINUE
  393:          IF( M.LE.N )
  394:      $      D( M ) = AB( 1, M )
  395:       ELSE IF( KU.GT.0 ) THEN
  396: *
  397: *        A has been reduced to upper bidiagonal form
  398: *
  399:          IF( M.LT.N ) THEN
  400: *
  401: *           Annihilate a(m,m+1) by applying plane rotations from the
  402: *           right, storing diagonal elements in D and off-diagonal
  403: *           elements in E
  404: *
  405:             RB = AB( KU, M+1 )
  406:             DO 110 I = M, 1, -1
  407:                CALL DLARTG( AB( KU+1, I ), RB, RC, RS, RA )
  408:                D( I ) = RA
  409:                IF( I.GT.1 ) THEN
  410:                   RB = -RS*AB( KU, I )
  411:                   E( I-1 ) = RC*AB( KU, I )
  412:                END IF
  413:                IF( WANTPT )
  414:      $            CALL DROT( N, PT( I, 1 ), LDPT, PT( M+1, 1 ), LDPT,
  415:      $                       RC, RS )
  416:   110       CONTINUE
  417:          ELSE
  418: *
  419: *           Copy off-diagonal elements to E and diagonal elements to D
  420: *
  421:             DO 120 I = 1, MINMN - 1
  422:                E( I ) = AB( KU, I+1 )
  423:   120       CONTINUE
  424:             DO 130 I = 1, MINMN
  425:                D( I ) = AB( KU+1, I )
  426:   130       CONTINUE
  427:          END IF
  428:       ELSE
  429: *
  430: *        A is diagonal. Set elements of E to zero and copy diagonal
  431: *        elements to D.
  432: *
  433:          DO 140 I = 1, MINMN - 1
  434:             E( I ) = ZERO
  435:   140    CONTINUE
  436:          DO 150 I = 1, MINMN
  437:             D( I ) = AB( 1, I )
  438:   150    CONTINUE
  439:       END IF
  440:       RETURN
  441: *
  442: *     End of DGBBRD
  443: *
  444:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>