Annotation of rpl/lapack/lapack/dpstrf.f, revision 1.14

1.11      bertrand    1: *> \brief \b DPSTRF computes the Cholesky factorization with complete pivoting of a real symmetric positive semidefinite matrix.
                      2: *
1.6       bertrand    3: *
                      4: *  =========== DOCUMENTATION ===========
                      5: *
1.13      bertrand    6: * Online html documentation available at
                      7: *            http://www.netlib.org/lapack/explore-html/
1.6       bertrand    8: *
                      9: *> \htmlonly
1.13      bertrand   10: *> Download DPSTRF + dependencies
                     11: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.tgz?format=tgz&filename=/lapack/lapack_routine/dpstrf.f">
                     12: *> [TGZ]</a>
                     13: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.zip?format=zip&filename=/lapack/lapack_routine/dpstrf.f">
                     14: *> [ZIP]</a>
                     15: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.txt?format=txt&filename=/lapack/lapack_routine/dpstrf.f">
1.6       bertrand   16: *> [TXT]</a>
1.13      bertrand   17: *> \endhtmlonly
1.6       bertrand   18: *
                     19: *  Definition:
                     20: *  ===========
                     21: *
                     22: *       SUBROUTINE DPSTRF( UPLO, N, A, LDA, PIV, RANK, TOL, WORK, INFO )
1.13      bertrand   23: *
1.6       bertrand   24: *       .. Scalar Arguments ..
                     25: *       DOUBLE PRECISION   TOL
                     26: *       INTEGER            INFO, LDA, N, RANK
                     27: *       CHARACTER          UPLO
                     28: *       ..
                     29: *       .. Array Arguments ..
                     30: *       DOUBLE PRECISION   A( LDA, * ), WORK( 2*N )
                     31: *       INTEGER            PIV( N )
                     32: *       ..
1.13      bertrand   33: *
1.6       bertrand   34: *
                     35: *> \par Purpose:
                     36: *  =============
                     37: *>
                     38: *> \verbatim
                     39: *>
                     40: *> DPSTRF computes the Cholesky factorization with complete
                     41: *> pivoting of a real symmetric positive semidefinite matrix A.
                     42: *>
                     43: *> The factorization has the form
                     44: *>    P**T * A * P = U**T * U ,  if UPLO = 'U',
                     45: *>    P**T * A * P = L  * L**T,  if UPLO = 'L',
                     46: *> where U is an upper triangular matrix and L is lower triangular, and
                     47: *> P is stored as vector PIV.
                     48: *>
                     49: *> This algorithm does not attempt to check that A is positive
                     50: *> semidefinite. This version of the algorithm calls level 3 BLAS.
                     51: *> \endverbatim
                     52: *
                     53: *  Arguments:
                     54: *  ==========
                     55: *
                     56: *> \param[in] UPLO
                     57: *> \verbatim
                     58: *>          UPLO is CHARACTER*1
                     59: *>          Specifies whether the upper or lower triangular part of the
                     60: *>          symmetric matrix A is stored.
                     61: *>          = 'U':  Upper triangular
                     62: *>          = 'L':  Lower triangular
                     63: *> \endverbatim
                     64: *>
                     65: *> \param[in] N
                     66: *> \verbatim
                     67: *>          N is INTEGER
                     68: *>          The order of the matrix A.  N >= 0.
                     69: *> \endverbatim
                     70: *>
                     71: *> \param[in,out] A
                     72: *> \verbatim
                     73: *>          A is DOUBLE PRECISION array, dimension (LDA,N)
                     74: *>          On entry, the symmetric matrix A.  If UPLO = 'U', the leading
                     75: *>          n by n upper triangular part of A contains the upper
                     76: *>          triangular part of the matrix A, and the strictly lower
                     77: *>          triangular part of A is not referenced.  If UPLO = 'L', the
                     78: *>          leading n by n lower triangular part of A contains the lower
                     79: *>          triangular part of the matrix A, and the strictly upper
                     80: *>          triangular part of A is not referenced.
                     81: *>
                     82: *>          On exit, if INFO = 0, the factor U or L from the Cholesky
                     83: *>          factorization as above.
                     84: *> \endverbatim
                     85: *>
                     86: *> \param[in] LDA
                     87: *> \verbatim
                     88: *>          LDA is INTEGER
                     89: *>          The leading dimension of the array A.  LDA >= max(1,N).
                     90: *> \endverbatim
                     91: *>
                     92: *> \param[out] PIV
                     93: *> \verbatim
                     94: *>          PIV is INTEGER array, dimension (N)
                     95: *>          PIV is such that the nonzero entries are P( PIV(K), K ) = 1.
                     96: *> \endverbatim
                     97: *>
                     98: *> \param[out] RANK
                     99: *> \verbatim
                    100: *>          RANK is INTEGER
                    101: *>          The rank of A given by the number of steps the algorithm
                    102: *>          completed.
                    103: *> \endverbatim
                    104: *>
                    105: *> \param[in] TOL
                    106: *> \verbatim
                    107: *>          TOL is DOUBLE PRECISION
                    108: *>          User defined tolerance. If TOL < 0, then N*U*MAX( A(K,K) )
                    109: *>          will be used. The algorithm terminates at the (K-1)st step
                    110: *>          if the pivot <= TOL.
                    111: *> \endverbatim
                    112: *>
                    113: *> \param[out] WORK
                    114: *> \verbatim
                    115: *>          WORK is DOUBLE PRECISION array, dimension (2*N)
                    116: *>          Work space.
                    117: *> \endverbatim
                    118: *>
                    119: *> \param[out] INFO
                    120: *> \verbatim
                    121: *>          INFO is INTEGER
                    122: *>          < 0: If INFO = -K, the K-th argument had an illegal value,
                    123: *>          = 0: algorithm completed successfully, and
                    124: *>          > 0: the matrix A is either rank deficient with computed rank
1.11      bertrand  125: *>               as returned in RANK, or is not positive semidefinite. See
                    126: *>               Section 7 of LAPACK Working Note #161 for further
                    127: *>               information.
1.6       bertrand  128: *> \endverbatim
                    129: *
                    130: *  Authors:
                    131: *  ========
                    132: *
1.13      bertrand  133: *> \author Univ. of Tennessee
                    134: *> \author Univ. of California Berkeley
                    135: *> \author Univ. of Colorado Denver
                    136: *> \author NAG Ltd.
1.6       bertrand  137: *
1.13      bertrand  138: *> \date December 2016
1.6       bertrand  139: *
                    140: *> \ingroup doubleOTHERcomputational
                    141: *
                    142: *  =====================================================================
1.1       bertrand  143:       SUBROUTINE DPSTRF( UPLO, N, A, LDA, PIV, RANK, TOL, WORK, INFO )
                    144: *
1.13      bertrand  145: *  -- LAPACK computational routine (version 3.7.0) --
1.6       bertrand  146: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
                    147: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
1.13      bertrand  148: *     December 2016
1.1       bertrand  149: *
                    150: *     .. Scalar Arguments ..
                    151:       DOUBLE PRECISION   TOL
                    152:       INTEGER            INFO, LDA, N, RANK
                    153:       CHARACTER          UPLO
                    154: *     ..
                    155: *     .. Array Arguments ..
                    156:       DOUBLE PRECISION   A( LDA, * ), WORK( 2*N )
                    157:       INTEGER            PIV( N )
                    158: *     ..
                    159: *
                    160: *  =====================================================================
                    161: *
                    162: *     .. Parameters ..
                    163:       DOUBLE PRECISION   ONE, ZERO
                    164:       PARAMETER          ( ONE = 1.0D+0, ZERO = 0.0D+0 )
                    165: *     ..
                    166: *     .. Local Scalars ..
                    167:       DOUBLE PRECISION   AJJ, DSTOP, DTEMP
                    168:       INTEGER            I, ITEMP, J, JB, K, NB, PVT
                    169:       LOGICAL            UPPER
                    170: *     ..
                    171: *     .. External Functions ..
                    172:       DOUBLE PRECISION   DLAMCH
                    173:       INTEGER            ILAENV
                    174:       LOGICAL            LSAME, DISNAN
                    175:       EXTERNAL           DLAMCH, ILAENV, LSAME, DISNAN
                    176: *     ..
                    177: *     .. External Subroutines ..
                    178:       EXTERNAL           DGEMV, DPSTF2, DSCAL, DSWAP, DSYRK, XERBLA
                    179: *     ..
                    180: *     .. Intrinsic Functions ..
                    181:       INTRINSIC          MAX, MIN, SQRT, MAXLOC
                    182: *     ..
                    183: *     .. Executable Statements ..
                    184: *
                    185: *     Test the input parameters.
                    186: *
                    187:       INFO = 0
                    188:       UPPER = LSAME( UPLO, 'U' )
                    189:       IF( .NOT.UPPER .AND. .NOT.LSAME( UPLO, 'L' ) ) THEN
                    190:          INFO = -1
                    191:       ELSE IF( N.LT.0 ) THEN
                    192:          INFO = -2
                    193:       ELSE IF( LDA.LT.MAX( 1, N ) ) THEN
                    194:          INFO = -4
                    195:       END IF
                    196:       IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    197:          CALL XERBLA( 'DPSTRF', -INFO )
                    198:          RETURN
                    199:       END IF
                    200: *
                    201: *     Quick return if possible
                    202: *
                    203:       IF( N.EQ.0 )
                    204:      $   RETURN
                    205: *
                    206: *     Get block size
                    207: *
                    208:       NB = ILAENV( 1, 'DPOTRF', UPLO, N, -1, -1, -1 )
                    209:       IF( NB.LE.1 .OR. NB.GE.N ) THEN
                    210: *
                    211: *        Use unblocked code
                    212: *
                    213:          CALL DPSTF2( UPLO, N, A( 1, 1 ), LDA, PIV, RANK, TOL, WORK,
                    214:      $                INFO )
                    215:          GO TO 200
                    216: *
                    217:       ELSE
                    218: *
                    219: *     Initialize PIV
                    220: *
                    221:          DO 100 I = 1, N
                    222:             PIV( I ) = I
                    223:   100    CONTINUE
                    224: *
                    225: *     Compute stopping value
                    226: *
                    227:          PVT = 1
                    228:          AJJ = A( PVT, PVT )
                    229:          DO I = 2, N
                    230:             IF( A( I, I ).GT.AJJ ) THEN
                    231:                PVT = I
                    232:                AJJ = A( PVT, PVT )
                    233:             END IF
                    234:          END DO
1.11      bertrand  235:          IF( AJJ.LE.ZERO.OR.DISNAN( AJJ ) ) THEN
1.1       bertrand  236:             RANK = 0
                    237:             INFO = 1
                    238:             GO TO 200
                    239:          END IF
                    240: *
                    241: *     Compute stopping value if not supplied
                    242: *
                    243:          IF( TOL.LT.ZERO ) THEN
                    244:             DSTOP = N * DLAMCH( 'Epsilon' ) * AJJ
                    245:          ELSE
                    246:             DSTOP = TOL
                    247:          END IF
                    248: *
                    249: *
                    250:          IF( UPPER ) THEN
                    251: *
1.5       bertrand  252: *           Compute the Cholesky factorization P**T * A * P = U**T * U
1.1       bertrand  253: *
                    254:             DO 140 K = 1, N, NB
                    255: *
                    256: *              Account for last block not being NB wide
                    257: *
                    258:                JB = MIN( NB, N-K+1 )
                    259: *
                    260: *              Set relevant part of first half of WORK to zero,
                    261: *              holds dot products
                    262: *
                    263:                DO 110 I = K, N
                    264:                   WORK( I ) = 0
                    265:   110          CONTINUE
                    266: *
                    267:                DO 130 J = K, K + JB - 1
                    268: *
                    269: *              Find pivot, test for exit, else swap rows and columns
                    270: *              Update dot products, compute possible pivots which are
                    271: *              stored in the second half of WORK
                    272: *
                    273:                   DO 120 I = J, N
                    274: *
                    275:                      IF( J.GT.K ) THEN
                    276:                         WORK( I ) = WORK( I ) + A( J-1, I )**2
                    277:                      END IF
                    278:                      WORK( N+I ) = A( I, I ) - WORK( I )
                    279: *
                    280:   120             CONTINUE
                    281: *
                    282:                   IF( J.GT.1 ) THEN
                    283:                      ITEMP = MAXLOC( WORK( (N+J):(2*N) ), 1 )
                    284:                      PVT = ITEMP + J - 1
                    285:                      AJJ = WORK( N+PVT )
                    286:                      IF( AJJ.LE.DSTOP.OR.DISNAN( AJJ ) ) THEN
                    287:                         A( J, J ) = AJJ
                    288:                         GO TO 190
                    289:                      END IF
                    290:                   END IF
                    291: *
                    292:                   IF( J.NE.PVT ) THEN
                    293: *
                    294: *                    Pivot OK, so can now swap pivot rows and columns
                    295: *
                    296:                      A( PVT, PVT ) = A( J, J )
                    297:                      CALL DSWAP( J-1, A( 1, J ), 1, A( 1, PVT ), 1 )
                    298:                      IF( PVT.LT.N )
                    299:      $                  CALL DSWAP( N-PVT, A( J, PVT+1 ), LDA,
                    300:      $                              A( PVT, PVT+1 ), LDA )
                    301:                      CALL DSWAP( PVT-J-1, A( J, J+1 ), LDA,
                    302:      $                           A( J+1, PVT ), 1 )
                    303: *
                    304: *                    Swap dot products and PIV
                    305: *
                    306:                      DTEMP = WORK( J )
                    307:                      WORK( J ) = WORK( PVT )
                    308:                      WORK( PVT ) = DTEMP
                    309:                      ITEMP = PIV( PVT )
                    310:                      PIV( PVT ) = PIV( J )
                    311:                      PIV( J ) = ITEMP
                    312:                   END IF
                    313: *
                    314:                   AJJ = SQRT( AJJ )
                    315:                   A( J, J ) = AJJ
                    316: *
                    317: *                 Compute elements J+1:N of row J.
                    318: *
                    319:                   IF( J.LT.N ) THEN
                    320:                      CALL DGEMV( 'Trans', J-K, N-J, -ONE, A( K, J+1 ),
                    321:      $                           LDA, A( K, J ), 1, ONE, A( J, J+1 ),
                    322:      $                           LDA )
                    323:                      CALL DSCAL( N-J, ONE / AJJ, A( J, J+1 ), LDA )
                    324:                   END IF
                    325: *
                    326:   130          CONTINUE
                    327: *
                    328: *              Update trailing matrix, J already incremented
                    329: *
                    330:                IF( K+JB.LE.N ) THEN
                    331:                   CALL DSYRK( 'Upper', 'Trans', N-J+1, JB, -ONE,
                    332:      $                        A( K, J ), LDA, ONE, A( J, J ), LDA )
                    333:                END IF
                    334: *
                    335:   140       CONTINUE
                    336: *
                    337:          ELSE
                    338: *
1.5       bertrand  339: *        Compute the Cholesky factorization P**T * A * P = L * L**T
1.1       bertrand  340: *
                    341:             DO 180 K = 1, N, NB
                    342: *
                    343: *              Account for last block not being NB wide
                    344: *
                    345:                JB = MIN( NB, N-K+1 )
                    346: *
                    347: *              Set relevant part of first half of WORK to zero,
                    348: *              holds dot products
                    349: *
                    350:                DO 150 I = K, N
                    351:                   WORK( I ) = 0
                    352:   150          CONTINUE
                    353: *
                    354:                DO 170 J = K, K + JB - 1
                    355: *
                    356: *              Find pivot, test for exit, else swap rows and columns
                    357: *              Update dot products, compute possible pivots which are
                    358: *              stored in the second half of WORK
                    359: *
                    360:                   DO 160 I = J, N
                    361: *
                    362:                      IF( J.GT.K ) THEN
                    363:                         WORK( I ) = WORK( I ) + A( I, J-1 )**2
                    364:                      END IF
                    365:                      WORK( N+I ) = A( I, I ) - WORK( I )
                    366: *
                    367:   160             CONTINUE
                    368: *
                    369:                   IF( J.GT.1 ) THEN
                    370:                      ITEMP = MAXLOC( WORK( (N+J):(2*N) ), 1 )
                    371:                      PVT = ITEMP + J - 1
                    372:                      AJJ = WORK( N+PVT )
                    373:                      IF( AJJ.LE.DSTOP.OR.DISNAN( AJJ ) ) THEN
                    374:                         A( J, J ) = AJJ
                    375:                         GO TO 190
                    376:                      END IF
                    377:                   END IF
                    378: *
                    379:                   IF( J.NE.PVT ) THEN
                    380: *
                    381: *                    Pivot OK, so can now swap pivot rows and columns
                    382: *
                    383:                      A( PVT, PVT ) = A( J, J )
                    384:                      CALL DSWAP( J-1, A( J, 1 ), LDA, A( PVT, 1 ), LDA )
                    385:                      IF( PVT.LT.N )
                    386:      $                  CALL DSWAP( N-PVT, A( PVT+1, J ), 1,
                    387:      $                              A( PVT+1, PVT ), 1 )
                    388:                      CALL DSWAP( PVT-J-1, A( J+1, J ), 1, A( PVT, J+1 ),
                    389:      $                           LDA )
                    390: *
                    391: *                    Swap dot products and PIV
                    392: *
                    393:                      DTEMP = WORK( J )
                    394:                      WORK( J ) = WORK( PVT )
                    395:                      WORK( PVT ) = DTEMP
                    396:                      ITEMP = PIV( PVT )
                    397:                      PIV( PVT ) = PIV( J )
                    398:                      PIV( J ) = ITEMP
                    399:                   END IF
                    400: *
                    401:                   AJJ = SQRT( AJJ )
                    402:                   A( J, J ) = AJJ
                    403: *
                    404: *                 Compute elements J+1:N of column J.
                    405: *
                    406:                   IF( J.LT.N ) THEN
                    407:                      CALL DGEMV( 'No Trans', N-J, J-K, -ONE,
                    408:      $                           A( J+1, K ), LDA, A( J, K ), LDA, ONE,
                    409:      $                           A( J+1, J ), 1 )
                    410:                      CALL DSCAL( N-J, ONE / AJJ, A( J+1, J ), 1 )
                    411:                   END IF
                    412: *
                    413:   170          CONTINUE
                    414: *
                    415: *              Update trailing matrix, J already incremented
                    416: *
                    417:                IF( K+JB.LE.N ) THEN
                    418:                   CALL DSYRK( 'Lower', 'No Trans', N-J+1, JB, -ONE,
                    419:      $                        A( J, K ), LDA, ONE, A( J, J ), LDA )
                    420:                END IF
                    421: *
                    422:   180       CONTINUE
                    423: *
                    424:          END IF
                    425:       END IF
                    426: *
                    427: *     Ran to completion, A has full rank
                    428: *
                    429:       RANK = N
                    430: *
                    431:       GO TO 200
                    432:   190 CONTINUE
                    433: *
                    434: *     Rank is the number of steps completed.  Set INFO = 1 to signal
                    435: *     that the factorization cannot be used to solve a system.
                    436: *
                    437:       RANK = J - 1
                    438:       INFO = 1
                    439: *
                    440:   200 CONTINUE
                    441:       RETURN
                    442: *
                    443: *     End of DPSTRF
                    444: *
                    445:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>