File:  [local] / rpl / lapack / lapack / dlaein.f
Revision 1.8: download - view: text, annotated - select for diffs - revision graph
Tue Dec 21 13:53:29 2010 UTC (13 years, 4 months ago) by bertrand
Branches: MAIN
CVS tags: rpl-4_1_0, rpl-4_0_24, rpl-4_0_22, rpl-4_0_21, rpl-4_0_20, rpl-4_0, HEAD
Mise à jour de lapack vers la version 3.3.0.

    1:       SUBROUTINE DLAEIN( RIGHTV, NOINIT, N, H, LDH, WR, WI, VR, VI, B,
    2:      $                   LDB, WORK, EPS3, SMLNUM, BIGNUM, INFO )
    3: *
    4: *  -- LAPACK auxiliary routine (version 3.2.2) --
    5: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
    6: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
    7: *     June 2010
    8: *
    9: *     .. Scalar Arguments ..
   10:       LOGICAL            NOINIT, RIGHTV
   11:       INTEGER            INFO, LDB, LDH, N
   12:       DOUBLE PRECISION   BIGNUM, EPS3, SMLNUM, WI, WR
   13: *     ..
   14: *     .. Array Arguments ..
   15:       DOUBLE PRECISION   B( LDB, * ), H( LDH, * ), VI( * ), VR( * ),
   16:      $                   WORK( * )
   17: *     ..
   18: *
   19: *  Purpose
   20: *  =======
   21: *
   22: *  DLAEIN uses inverse iteration to find a right or left eigenvector
   23: *  corresponding to the eigenvalue (WR,WI) of a real upper Hessenberg
   24: *  matrix H.
   25: *
   26: *  Arguments
   27: *  =========
   28: *
   29: *  RIGHTV  (input) LOGICAL
   30: *          = .TRUE. : compute right eigenvector;
   31: *          = .FALSE.: compute left eigenvector.
   32: *
   33: *  NOINIT  (input) LOGICAL
   34: *          = .TRUE. : no initial vector supplied in (VR,VI).
   35: *          = .FALSE.: initial vector supplied in (VR,VI).
   36: *
   37: *  N       (input) INTEGER
   38: *          The order of the matrix H.  N >= 0.
   39: *
   40: *  H       (input) DOUBLE PRECISION array, dimension (LDH,N)
   41: *          The upper Hessenberg matrix H.
   42: *
   43: *  LDH     (input) INTEGER
   44: *          The leading dimension of the array H.  LDH >= max(1,N).
   45: *
   46: *  WR      (input) DOUBLE PRECISION
   47: *  WI      (input) DOUBLE PRECISION
   48: *          The real and imaginary parts of the eigenvalue of H whose
   49: *          corresponding right or left eigenvector is to be computed.
   50: *
   51: *  VR      (input/output) DOUBLE PRECISION array, dimension (N)
   52: *  VI      (input/output) DOUBLE PRECISION array, dimension (N)
   53: *          On entry, if NOINIT = .FALSE. and WI = 0.0, VR must contain
   54: *          a real starting vector for inverse iteration using the real
   55: *          eigenvalue WR; if NOINIT = .FALSE. and WI.ne.0.0, VR and VI
   56: *          must contain the real and imaginary parts of a complex
   57: *          starting vector for inverse iteration using the complex
   58: *          eigenvalue (WR,WI); otherwise VR and VI need not be set.
   59: *          On exit, if WI = 0.0 (real eigenvalue), VR contains the
   60: *          computed real eigenvector; if WI.ne.0.0 (complex eigenvalue),
   61: *          VR and VI contain the real and imaginary parts of the
   62: *          computed complex eigenvector. The eigenvector is normalized
   63: *          so that the component of largest magnitude has magnitude 1;
   64: *          here the magnitude of a complex number (x,y) is taken to be
   65: *          |x| + |y|.
   66: *          VI is not referenced if WI = 0.0.
   67: *
   68: *  B       (workspace) DOUBLE PRECISION array, dimension (LDB,N)
   69: *
   70: *  LDB     (input) INTEGER
   71: *          The leading dimension of the array B.  LDB >= N+1.
   72: *
   73: *  WORK    (workspace) DOUBLE PRECISION array, dimension (N)
   74: *
   75: *  EPS3    (input) DOUBLE PRECISION
   76: *          A small machine-dependent value which is used to perturb
   77: *          close eigenvalues, and to replace zero pivots.
   78: *
   79: *  SMLNUM  (input) DOUBLE PRECISION
   80: *          A machine-dependent value close to the underflow threshold.
   81: *
   82: *  BIGNUM  (input) DOUBLE PRECISION
   83: *          A machine-dependent value close to the overflow threshold.
   84: *
   85: *  INFO    (output) INTEGER
   86: *          = 0:  successful exit
   87: *          = 1:  inverse iteration did not converge; VR is set to the
   88: *                last iterate, and so is VI if WI.ne.0.0.
   89: *
   90: *  =====================================================================
   91: *
   92: *     .. Parameters ..
   93:       DOUBLE PRECISION   ZERO, ONE, TENTH
   94:       PARAMETER          ( ZERO = 0.0D+0, ONE = 1.0D+0, TENTH = 1.0D-1 )
   95: *     ..
   96: *     .. Local Scalars ..
   97:       CHARACTER          NORMIN, TRANS
   98:       INTEGER            I, I1, I2, I3, IERR, ITS, J
   99:       DOUBLE PRECISION   ABSBII, ABSBJJ, EI, EJ, GROWTO, NORM, NRMSML,
  100:      $                   REC, ROOTN, SCALE, TEMP, VCRIT, VMAX, VNORM, W,
  101:      $                   W1, X, XI, XR, Y
  102: *     ..
  103: *     .. External Functions ..
  104:       INTEGER            IDAMAX
  105:       DOUBLE PRECISION   DASUM, DLAPY2, DNRM2
  106:       EXTERNAL           IDAMAX, DASUM, DLAPY2, DNRM2
  107: *     ..
  108: *     .. External Subroutines ..
  109:       EXTERNAL           DLADIV, DLATRS, DSCAL
  110: *     ..
  111: *     .. Intrinsic Functions ..
  112:       INTRINSIC          ABS, DBLE, MAX, SQRT
  113: *     ..
  114: *     .. Executable Statements ..
  115: *
  116:       INFO = 0
  117: *
  118: *     GROWTO is the threshold used in the acceptance test for an
  119: *     eigenvector.
  120: *
  121:       ROOTN = SQRT( DBLE( N ) )
  122:       GROWTO = TENTH / ROOTN
  123:       NRMSML = MAX( ONE, EPS3*ROOTN )*SMLNUM
  124: *
  125: *     Form B = H - (WR,WI)*I (except that the subdiagonal elements and
  126: *     the imaginary parts of the diagonal elements are not stored).
  127: *
  128:       DO 20 J = 1, N
  129:          DO 10 I = 1, J - 1
  130:             B( I, J ) = H( I, J )
  131:    10    CONTINUE
  132:          B( J, J ) = H( J, J ) - WR
  133:    20 CONTINUE
  134: *
  135:       IF( WI.EQ.ZERO ) THEN
  136: *
  137: *        Real eigenvalue.
  138: *
  139:          IF( NOINIT ) THEN
  140: *
  141: *           Set initial vector.
  142: *
  143:             DO 30 I = 1, N
  144:                VR( I ) = EPS3
  145:    30       CONTINUE
  146:          ELSE
  147: *
  148: *           Scale supplied initial vector.
  149: *
  150:             VNORM = DNRM2( N, VR, 1 )
  151:             CALL DSCAL( N, ( EPS3*ROOTN ) / MAX( VNORM, NRMSML ), VR,
  152:      $                  1 )
  153:          END IF
  154: *
  155:          IF( RIGHTV ) THEN
  156: *
  157: *           LU decomposition with partial pivoting of B, replacing zero
  158: *           pivots by EPS3.
  159: *
  160:             DO 60 I = 1, N - 1
  161:                EI = H( I+1, I )
  162:                IF( ABS( B( I, I ) ).LT.ABS( EI ) ) THEN
  163: *
  164: *                 Interchange rows and eliminate.
  165: *
  166:                   X = B( I, I ) / EI
  167:                   B( I, I ) = EI
  168:                   DO 40 J = I + 1, N
  169:                      TEMP = B( I+1, J )
  170:                      B( I+1, J ) = B( I, J ) - X*TEMP
  171:                      B( I, J ) = TEMP
  172:    40             CONTINUE
  173:                ELSE
  174: *
  175: *                 Eliminate without interchange.
  176: *
  177:                   IF( B( I, I ).EQ.ZERO )
  178:      $               B( I, I ) = EPS3
  179:                   X = EI / B( I, I )
  180:                   IF( X.NE.ZERO ) THEN
  181:                      DO 50 J = I + 1, N
  182:                         B( I+1, J ) = B( I+1, J ) - X*B( I, J )
  183:    50                CONTINUE
  184:                   END IF
  185:                END IF
  186:    60       CONTINUE
  187:             IF( B( N, N ).EQ.ZERO )
  188:      $         B( N, N ) = EPS3
  189: *
  190:             TRANS = 'N'
  191: *
  192:          ELSE
  193: *
  194: *           UL decomposition with partial pivoting of B, replacing zero
  195: *           pivots by EPS3.
  196: *
  197:             DO 90 J = N, 2, -1
  198:                EJ = H( J, J-1 )
  199:                IF( ABS( B( J, J ) ).LT.ABS( EJ ) ) THEN
  200: *
  201: *                 Interchange columns and eliminate.
  202: *
  203:                   X = B( J, J ) / EJ
  204:                   B( J, J ) = EJ
  205:                   DO 70 I = 1, J - 1
  206:                      TEMP = B( I, J-1 )
  207:                      B( I, J-1 ) = B( I, J ) - X*TEMP
  208:                      B( I, J ) = TEMP
  209:    70             CONTINUE
  210:                ELSE
  211: *
  212: *                 Eliminate without interchange.
  213: *
  214:                   IF( B( J, J ).EQ.ZERO )
  215:      $               B( J, J ) = EPS3
  216:                   X = EJ / B( J, J )
  217:                   IF( X.NE.ZERO ) THEN
  218:                      DO 80 I = 1, J - 1
  219:                         B( I, J-1 ) = B( I, J-1 ) - X*B( I, J )
  220:    80                CONTINUE
  221:                   END IF
  222:                END IF
  223:    90       CONTINUE
  224:             IF( B( 1, 1 ).EQ.ZERO )
  225:      $         B( 1, 1 ) = EPS3
  226: *
  227:             TRANS = 'T'
  228: *
  229:          END IF
  230: *
  231:          NORMIN = 'N'
  232:          DO 110 ITS = 1, N
  233: *
  234: *           Solve U*x = scale*v for a right eigenvector
  235: *             or U'*x = scale*v for a left eigenvector,
  236: *           overwriting x on v.
  237: *
  238:             CALL DLATRS( 'Upper', TRANS, 'Nonunit', NORMIN, N, B, LDB,
  239:      $                   VR, SCALE, WORK, IERR )
  240:             NORMIN = 'Y'
  241: *
  242: *           Test for sufficient growth in the norm of v.
  243: *
  244:             VNORM = DASUM( N, VR, 1 )
  245:             IF( VNORM.GE.GROWTO*SCALE )
  246:      $         GO TO 120
  247: *
  248: *           Choose new orthogonal starting vector and try again.
  249: *
  250:             TEMP = EPS3 / ( ROOTN+ONE )
  251:             VR( 1 ) = EPS3
  252:             DO 100 I = 2, N
  253:                VR( I ) = TEMP
  254:   100       CONTINUE
  255:             VR( N-ITS+1 ) = VR( N-ITS+1 ) - EPS3*ROOTN
  256:   110    CONTINUE
  257: *
  258: *        Failure to find eigenvector in N iterations.
  259: *
  260:          INFO = 1
  261: *
  262:   120    CONTINUE
  263: *
  264: *        Normalize eigenvector.
  265: *
  266:          I = IDAMAX( N, VR, 1 )
  267:          CALL DSCAL( N, ONE / ABS( VR( I ) ), VR, 1 )
  268:       ELSE
  269: *
  270: *        Complex eigenvalue.
  271: *
  272:          IF( NOINIT ) THEN
  273: *
  274: *           Set initial vector.
  275: *
  276:             DO 130 I = 1, N
  277:                VR( I ) = EPS3
  278:                VI( I ) = ZERO
  279:   130       CONTINUE
  280:          ELSE
  281: *
  282: *           Scale supplied initial vector.
  283: *
  284:             NORM = DLAPY2( DNRM2( N, VR, 1 ), DNRM2( N, VI, 1 ) )
  285:             REC = ( EPS3*ROOTN ) / MAX( NORM, NRMSML )
  286:             CALL DSCAL( N, REC, VR, 1 )
  287:             CALL DSCAL( N, REC, VI, 1 )
  288:          END IF
  289: *
  290:          IF( RIGHTV ) THEN
  291: *
  292: *           LU decomposition with partial pivoting of B, replacing zero
  293: *           pivots by EPS3.
  294: *
  295: *           The imaginary part of the (i,j)-th element of U is stored in
  296: *           B(j+1,i).
  297: *
  298:             B( 2, 1 ) = -WI
  299:             DO 140 I = 2, N
  300:                B( I+1, 1 ) = ZERO
  301:   140       CONTINUE
  302: *
  303:             DO 170 I = 1, N - 1
  304:                ABSBII = DLAPY2( B( I, I ), B( I+1, I ) )
  305:                EI = H( I+1, I )
  306:                IF( ABSBII.LT.ABS( EI ) ) THEN
  307: *
  308: *                 Interchange rows and eliminate.
  309: *
  310:                   XR = B( I, I ) / EI
  311:                   XI = B( I+1, I ) / EI
  312:                   B( I, I ) = EI
  313:                   B( I+1, I ) = ZERO
  314:                   DO 150 J = I + 1, N
  315:                      TEMP = B( I+1, J )
  316:                      B( I+1, J ) = B( I, J ) - XR*TEMP
  317:                      B( J+1, I+1 ) = B( J+1, I ) - XI*TEMP
  318:                      B( I, J ) = TEMP
  319:                      B( J+1, I ) = ZERO
  320:   150             CONTINUE
  321:                   B( I+2, I ) = -WI
  322:                   B( I+1, I+1 ) = B( I+1, I+1 ) - XI*WI
  323:                   B( I+2, I+1 ) = B( I+2, I+1 ) + XR*WI
  324:                ELSE
  325: *
  326: *                 Eliminate without interchanging rows.
  327: *
  328:                   IF( ABSBII.EQ.ZERO ) THEN
  329:                      B( I, I ) = EPS3
  330:                      B( I+1, I ) = ZERO
  331:                      ABSBII = EPS3
  332:                   END IF
  333:                   EI = ( EI / ABSBII ) / ABSBII
  334:                   XR = B( I, I )*EI
  335:                   XI = -B( I+1, I )*EI
  336:                   DO 160 J = I + 1, N
  337:                      B( I+1, J ) = B( I+1, J ) - XR*B( I, J ) +
  338:      $                             XI*B( J+1, I )
  339:                      B( J+1, I+1 ) = -XR*B( J+1, I ) - XI*B( I, J )
  340:   160             CONTINUE
  341:                   B( I+2, I+1 ) = B( I+2, I+1 ) - WI
  342:                END IF
  343: *
  344: *              Compute 1-norm of offdiagonal elements of i-th row.
  345: *
  346:                WORK( I ) = DASUM( N-I, B( I, I+1 ), LDB ) +
  347:      $                     DASUM( N-I, B( I+2, I ), 1 )
  348:   170       CONTINUE
  349:             IF( B( N, N ).EQ.ZERO .AND. B( N+1, N ).EQ.ZERO )
  350:      $         B( N, N ) = EPS3
  351:             WORK( N ) = ZERO
  352: *
  353:             I1 = N
  354:             I2 = 1
  355:             I3 = -1
  356:          ELSE
  357: *
  358: *           UL decomposition with partial pivoting of conjg(B),
  359: *           replacing zero pivots by EPS3.
  360: *
  361: *           The imaginary part of the (i,j)-th element of U is stored in
  362: *           B(j+1,i).
  363: *
  364:             B( N+1, N ) = WI
  365:             DO 180 J = 1, N - 1
  366:                B( N+1, J ) = ZERO
  367:   180       CONTINUE
  368: *
  369:             DO 210 J = N, 2, -1
  370:                EJ = H( J, J-1 )
  371:                ABSBJJ = DLAPY2( B( J, J ), B( J+1, J ) )
  372:                IF( ABSBJJ.LT.ABS( EJ ) ) THEN
  373: *
  374: *                 Interchange columns and eliminate
  375: *
  376:                   XR = B( J, J ) / EJ
  377:                   XI = B( J+1, J ) / EJ
  378:                   B( J, J ) = EJ
  379:                   B( J+1, J ) = ZERO
  380:                   DO 190 I = 1, J - 1
  381:                      TEMP = B( I, J-1 )
  382:                      B( I, J-1 ) = B( I, J ) - XR*TEMP
  383:                      B( J, I ) = B( J+1, I ) - XI*TEMP
  384:                      B( I, J ) = TEMP
  385:                      B( J+1, I ) = ZERO
  386:   190             CONTINUE
  387:                   B( J+1, J-1 ) = WI
  388:                   B( J-1, J-1 ) = B( J-1, J-1 ) + XI*WI
  389:                   B( J, J-1 ) = B( J, J-1 ) - XR*WI
  390:                ELSE
  391: *
  392: *                 Eliminate without interchange.
  393: *
  394:                   IF( ABSBJJ.EQ.ZERO ) THEN
  395:                      B( J, J ) = EPS3
  396:                      B( J+1, J ) = ZERO
  397:                      ABSBJJ = EPS3
  398:                   END IF
  399:                   EJ = ( EJ / ABSBJJ ) / ABSBJJ
  400:                   XR = B( J, J )*EJ
  401:                   XI = -B( J+1, J )*EJ
  402:                   DO 200 I = 1, J - 1
  403:                      B( I, J-1 ) = B( I, J-1 ) - XR*B( I, J ) +
  404:      $                             XI*B( J+1, I )
  405:                      B( J, I ) = -XR*B( J+1, I ) - XI*B( I, J )
  406:   200             CONTINUE
  407:                   B( J, J-1 ) = B( J, J-1 ) + WI
  408:                END IF
  409: *
  410: *              Compute 1-norm of offdiagonal elements of j-th column.
  411: *
  412:                WORK( J ) = DASUM( J-1, B( 1, J ), 1 ) +
  413:      $                     DASUM( J-1, B( J+1, 1 ), LDB )
  414:   210       CONTINUE
  415:             IF( B( 1, 1 ).EQ.ZERO .AND. B( 2, 1 ).EQ.ZERO )
  416:      $         B( 1, 1 ) = EPS3
  417:             WORK( 1 ) = ZERO
  418: *
  419:             I1 = 1
  420:             I2 = N
  421:             I3 = 1
  422:          END IF
  423: *
  424:          DO 270 ITS = 1, N
  425:             SCALE = ONE
  426:             VMAX = ONE
  427:             VCRIT = BIGNUM
  428: *
  429: *           Solve U*(xr,xi) = scale*(vr,vi) for a right eigenvector,
  430: *             or U'*(xr,xi) = scale*(vr,vi) for a left eigenvector,
  431: *           overwriting (xr,xi) on (vr,vi).
  432: *
  433:             DO 250 I = I1, I2, I3
  434: *
  435:                IF( WORK( I ).GT.VCRIT ) THEN
  436:                   REC = ONE / VMAX
  437:                   CALL DSCAL( N, REC, VR, 1 )
  438:                   CALL DSCAL( N, REC, VI, 1 )
  439:                   SCALE = SCALE*REC
  440:                   VMAX = ONE
  441:                   VCRIT = BIGNUM
  442:                END IF
  443: *
  444:                XR = VR( I )
  445:                XI = VI( I )
  446:                IF( RIGHTV ) THEN
  447:                   DO 220 J = I + 1, N
  448:                      XR = XR - B( I, J )*VR( J ) + B( J+1, I )*VI( J )
  449:                      XI = XI - B( I, J )*VI( J ) - B( J+1, I )*VR( J )
  450:   220             CONTINUE
  451:                ELSE
  452:                   DO 230 J = 1, I - 1
  453:                      XR = XR - B( J, I )*VR( J ) + B( I+1, J )*VI( J )
  454:                      XI = XI - B( J, I )*VI( J ) - B( I+1, J )*VR( J )
  455:   230             CONTINUE
  456:                END IF
  457: *
  458:                W = ABS( B( I, I ) ) + ABS( B( I+1, I ) )
  459:                IF( W.GT.SMLNUM ) THEN
  460:                   IF( W.LT.ONE ) THEN
  461:                      W1 = ABS( XR ) + ABS( XI )
  462:                      IF( W1.GT.W*BIGNUM ) THEN
  463:                         REC = ONE / W1
  464:                         CALL DSCAL( N, REC, VR, 1 )
  465:                         CALL DSCAL( N, REC, VI, 1 )
  466:                         XR = VR( I )
  467:                         XI = VI( I )
  468:                         SCALE = SCALE*REC
  469:                         VMAX = VMAX*REC
  470:                      END IF
  471:                   END IF
  472: *
  473: *                 Divide by diagonal element of B.
  474: *
  475:                   CALL DLADIV( XR, XI, B( I, I ), B( I+1, I ), VR( I ),
  476:      $                         VI( I ) )
  477:                   VMAX = MAX( ABS( VR( I ) )+ABS( VI( I ) ), VMAX )
  478:                   VCRIT = BIGNUM / VMAX
  479:                ELSE
  480:                   DO 240 J = 1, N
  481:                      VR( J ) = ZERO
  482:                      VI( J ) = ZERO
  483:   240             CONTINUE
  484:                   VR( I ) = ONE
  485:                   VI( I ) = ONE
  486:                   SCALE = ZERO
  487:                   VMAX = ONE
  488:                   VCRIT = BIGNUM
  489:                END IF
  490:   250       CONTINUE
  491: *
  492: *           Test for sufficient growth in the norm of (VR,VI).
  493: *
  494:             VNORM = DASUM( N, VR, 1 ) + DASUM( N, VI, 1 )
  495:             IF( VNORM.GE.GROWTO*SCALE )
  496:      $         GO TO 280
  497: *
  498: *           Choose a new orthogonal starting vector and try again.
  499: *
  500:             Y = EPS3 / ( ROOTN+ONE )
  501:             VR( 1 ) = EPS3
  502:             VI( 1 ) = ZERO
  503: *
  504:             DO 260 I = 2, N
  505:                VR( I ) = Y
  506:                VI( I ) = ZERO
  507:   260       CONTINUE
  508:             VR( N-ITS+1 ) = VR( N-ITS+1 ) - EPS3*ROOTN
  509:   270    CONTINUE
  510: *
  511: *        Failure to find eigenvector in N iterations
  512: *
  513:          INFO = 1
  514: *
  515:   280    CONTINUE
  516: *
  517: *        Normalize eigenvector.
  518: *
  519:          VNORM = ZERO
  520:          DO 290 I = 1, N
  521:             VNORM = MAX( VNORM, ABS( VR( I ) )+ABS( VI( I ) ) )
  522:   290    CONTINUE
  523:          CALL DSCAL( N, ONE / VNORM, VR, 1 )
  524:          CALL DSCAL( N, ONE / VNORM, VI, 1 )
  525: *
  526:       END IF
  527: *
  528:       RETURN
  529: *
  530: *     End of DLAEIN
  531: *
  532:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>