Annotation of rpl/lapack/lapack/dsterf.f, revision 1.1

1.1     ! bertrand    1:       SUBROUTINE DSTERF( N, D, E, INFO )
        !             2: *
        !             3: *  -- LAPACK routine (version 3.2) --
        !             4: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
        !             5: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
        !             6: *     November 2006
        !             7: *
        !             8: *     .. Scalar Arguments ..
        !             9:       INTEGER            INFO, N
        !            10: *     ..
        !            11: *     .. Array Arguments ..
        !            12:       DOUBLE PRECISION   D( * ), E( * )
        !            13: *     ..
        !            14: *
        !            15: *  Purpose
        !            16: *  =======
        !            17: *
        !            18: *  DSTERF computes all eigenvalues of a symmetric tridiagonal matrix
        !            19: *  using the Pal-Walker-Kahan variant of the QL or QR algorithm.
        !            20: *
        !            21: *  Arguments
        !            22: *  =========
        !            23: *
        !            24: *  N       (input) INTEGER
        !            25: *          The order of the matrix.  N >= 0.
        !            26: *
        !            27: *  D       (input/output) DOUBLE PRECISION array, dimension (N)
        !            28: *          On entry, the n diagonal elements of the tridiagonal matrix.
        !            29: *          On exit, if INFO = 0, the eigenvalues in ascending order.
        !            30: *
        !            31: *  E       (input/output) DOUBLE PRECISION array, dimension (N-1)
        !            32: *          On entry, the (n-1) subdiagonal elements of the tridiagonal
        !            33: *          matrix.
        !            34: *          On exit, E has been destroyed.
        !            35: *
        !            36: *  INFO    (output) INTEGER
        !            37: *          = 0:  successful exit
        !            38: *          < 0:  if INFO = -i, the i-th argument had an illegal value
        !            39: *          > 0:  the algorithm failed to find all of the eigenvalues in
        !            40: *                a total of 30*N iterations; if INFO = i, then i
        !            41: *                elements of E have not converged to zero.
        !            42: *
        !            43: *  =====================================================================
        !            44: *
        !            45: *     .. Parameters ..
        !            46:       DOUBLE PRECISION   ZERO, ONE, TWO, THREE
        !            47:       PARAMETER          ( ZERO = 0.0D0, ONE = 1.0D0, TWO = 2.0D0,
        !            48:      $                   THREE = 3.0D0 )
        !            49:       INTEGER            MAXIT
        !            50:       PARAMETER          ( MAXIT = 30 )
        !            51: *     ..
        !            52: *     .. Local Scalars ..
        !            53:       INTEGER            I, ISCALE, JTOT, L, L1, LEND, LENDSV, LSV, M,
        !            54:      $                   NMAXIT
        !            55:       DOUBLE PRECISION   ALPHA, ANORM, BB, C, EPS, EPS2, GAMMA, OLDC,
        !            56:      $                   OLDGAM, P, R, RT1, RT2, RTE, S, SAFMAX, SAFMIN,
        !            57:      $                   SIGMA, SSFMAX, SSFMIN
        !            58: *     ..
        !            59: *     .. External Functions ..
        !            60:       DOUBLE PRECISION   DLAMCH, DLANST, DLAPY2
        !            61:       EXTERNAL           DLAMCH, DLANST, DLAPY2
        !            62: *     ..
        !            63: *     .. External Subroutines ..
        !            64:       EXTERNAL           DLAE2, DLASCL, DLASRT, XERBLA
        !            65: *     ..
        !            66: *     .. Intrinsic Functions ..
        !            67:       INTRINSIC          ABS, SIGN, SQRT
        !            68: *     ..
        !            69: *     .. Executable Statements ..
        !            70: *
        !            71: *     Test the input parameters.
        !            72: *
        !            73:       INFO = 0
        !            74: *
        !            75: *     Quick return if possible
        !            76: *
        !            77:       IF( N.LT.0 ) THEN
        !            78:          INFO = -1
        !            79:          CALL XERBLA( 'DSTERF', -INFO )
        !            80:          RETURN
        !            81:       END IF
        !            82:       IF( N.LE.1 )
        !            83:      $   RETURN
        !            84: *
        !            85: *     Determine the unit roundoff for this environment.
        !            86: *
        !            87:       EPS = DLAMCH( 'E' )
        !            88:       EPS2 = EPS**2
        !            89:       SAFMIN = DLAMCH( 'S' )
        !            90:       SAFMAX = ONE / SAFMIN
        !            91:       SSFMAX = SQRT( SAFMAX ) / THREE
        !            92:       SSFMIN = SQRT( SAFMIN ) / EPS2
        !            93: *
        !            94: *     Compute the eigenvalues of the tridiagonal matrix.
        !            95: *
        !            96:       NMAXIT = N*MAXIT
        !            97:       SIGMA = ZERO
        !            98:       JTOT = 0
        !            99: *
        !           100: *     Determine where the matrix splits and choose QL or QR iteration
        !           101: *     for each block, according to whether top or bottom diagonal
        !           102: *     element is smaller.
        !           103: *
        !           104:       L1 = 1
        !           105: *
        !           106:    10 CONTINUE
        !           107:       IF( L1.GT.N )
        !           108:      $   GO TO 170
        !           109:       IF( L1.GT.1 )
        !           110:      $   E( L1-1 ) = ZERO
        !           111:       DO 20 M = L1, N - 1
        !           112:          IF( ABS( E( M ) ).LE.( SQRT( ABS( D( M ) ) )*SQRT( ABS( D( M+
        !           113:      $       1 ) ) ) )*EPS ) THEN
        !           114:             E( M ) = ZERO
        !           115:             GO TO 30
        !           116:          END IF
        !           117:    20 CONTINUE
        !           118:       M = N
        !           119: *
        !           120:    30 CONTINUE
        !           121:       L = L1
        !           122:       LSV = L
        !           123:       LEND = M
        !           124:       LENDSV = LEND
        !           125:       L1 = M + 1
        !           126:       IF( LEND.EQ.L )
        !           127:      $   GO TO 10
        !           128: *
        !           129: *     Scale submatrix in rows and columns L to LEND
        !           130: *
        !           131:       ANORM = DLANST( 'I', LEND-L+1, D( L ), E( L ) )
        !           132:       ISCALE = 0
        !           133:       IF( ANORM.GT.SSFMAX ) THEN
        !           134:          ISCALE = 1
        !           135:          CALL DLASCL( 'G', 0, 0, ANORM, SSFMAX, LEND-L+1, 1, D( L ), N,
        !           136:      $                INFO )
        !           137:          CALL DLASCL( 'G', 0, 0, ANORM, SSFMAX, LEND-L, 1, E( L ), N,
        !           138:      $                INFO )
        !           139:       ELSE IF( ANORM.LT.SSFMIN ) THEN
        !           140:          ISCALE = 2
        !           141:          CALL DLASCL( 'G', 0, 0, ANORM, SSFMIN, LEND-L+1, 1, D( L ), N,
        !           142:      $                INFO )
        !           143:          CALL DLASCL( 'G', 0, 0, ANORM, SSFMIN, LEND-L, 1, E( L ), N,
        !           144:      $                INFO )
        !           145:       END IF
        !           146: *
        !           147:       DO 40 I = L, LEND - 1
        !           148:          E( I ) = E( I )**2
        !           149:    40 CONTINUE
        !           150: *
        !           151: *     Choose between QL and QR iteration
        !           152: *
        !           153:       IF( ABS( D( LEND ) ).LT.ABS( D( L ) ) ) THEN
        !           154:          LEND = LSV
        !           155:          L = LENDSV
        !           156:       END IF
        !           157: *
        !           158:       IF( LEND.GE.L ) THEN
        !           159: *
        !           160: *        QL Iteration
        !           161: *
        !           162: *        Look for small subdiagonal element.
        !           163: *
        !           164:    50    CONTINUE
        !           165:          IF( L.NE.LEND ) THEN
        !           166:             DO 60 M = L, LEND - 1
        !           167:                IF( ABS( E( M ) ).LE.EPS2*ABS( D( M )*D( M+1 ) ) )
        !           168:      $            GO TO 70
        !           169:    60       CONTINUE
        !           170:          END IF
        !           171:          M = LEND
        !           172: *
        !           173:    70    CONTINUE
        !           174:          IF( M.LT.LEND )
        !           175:      $      E( M ) = ZERO
        !           176:          P = D( L )
        !           177:          IF( M.EQ.L )
        !           178:      $      GO TO 90
        !           179: *
        !           180: *        If remaining matrix is 2 by 2, use DLAE2 to compute its
        !           181: *        eigenvalues.
        !           182: *
        !           183:          IF( M.EQ.L+1 ) THEN
        !           184:             RTE = SQRT( E( L ) )
        !           185:             CALL DLAE2( D( L ), RTE, D( L+1 ), RT1, RT2 )
        !           186:             D( L ) = RT1
        !           187:             D( L+1 ) = RT2
        !           188:             E( L ) = ZERO
        !           189:             L = L + 2
        !           190:             IF( L.LE.LEND )
        !           191:      $         GO TO 50
        !           192:             GO TO 150
        !           193:          END IF
        !           194: *
        !           195:          IF( JTOT.EQ.NMAXIT )
        !           196:      $      GO TO 150
        !           197:          JTOT = JTOT + 1
        !           198: *
        !           199: *        Form shift.
        !           200: *
        !           201:          RTE = SQRT( E( L ) )
        !           202:          SIGMA = ( D( L+1 )-P ) / ( TWO*RTE )
        !           203:          R = DLAPY2( SIGMA, ONE )
        !           204:          SIGMA = P - ( RTE / ( SIGMA+SIGN( R, SIGMA ) ) )
        !           205: *
        !           206:          C = ONE
        !           207:          S = ZERO
        !           208:          GAMMA = D( M ) - SIGMA
        !           209:          P = GAMMA*GAMMA
        !           210: *
        !           211: *        Inner loop
        !           212: *
        !           213:          DO 80 I = M - 1, L, -1
        !           214:             BB = E( I )
        !           215:             R = P + BB
        !           216:             IF( I.NE.M-1 )
        !           217:      $         E( I+1 ) = S*R
        !           218:             OLDC = C
        !           219:             C = P / R
        !           220:             S = BB / R
        !           221:             OLDGAM = GAMMA
        !           222:             ALPHA = D( I )
        !           223:             GAMMA = C*( ALPHA-SIGMA ) - S*OLDGAM
        !           224:             D( I+1 ) = OLDGAM + ( ALPHA-GAMMA )
        !           225:             IF( C.NE.ZERO ) THEN
        !           226:                P = ( GAMMA*GAMMA ) / C
        !           227:             ELSE
        !           228:                P = OLDC*BB
        !           229:             END IF
        !           230:    80    CONTINUE
        !           231: *
        !           232:          E( L ) = S*P
        !           233:          D( L ) = SIGMA + GAMMA
        !           234:          GO TO 50
        !           235: *
        !           236: *        Eigenvalue found.
        !           237: *
        !           238:    90    CONTINUE
        !           239:          D( L ) = P
        !           240: *
        !           241:          L = L + 1
        !           242:          IF( L.LE.LEND )
        !           243:      $      GO TO 50
        !           244:          GO TO 150
        !           245: *
        !           246:       ELSE
        !           247: *
        !           248: *        QR Iteration
        !           249: *
        !           250: *        Look for small superdiagonal element.
        !           251: *
        !           252:   100    CONTINUE
        !           253:          DO 110 M = L, LEND + 1, -1
        !           254:             IF( ABS( E( M-1 ) ).LE.EPS2*ABS( D( M )*D( M-1 ) ) )
        !           255:      $         GO TO 120
        !           256:   110    CONTINUE
        !           257:          M = LEND
        !           258: *
        !           259:   120    CONTINUE
        !           260:          IF( M.GT.LEND )
        !           261:      $      E( M-1 ) = ZERO
        !           262:          P = D( L )
        !           263:          IF( M.EQ.L )
        !           264:      $      GO TO 140
        !           265: *
        !           266: *        If remaining matrix is 2 by 2, use DLAE2 to compute its
        !           267: *        eigenvalues.
        !           268: *
        !           269:          IF( M.EQ.L-1 ) THEN
        !           270:             RTE = SQRT( E( L-1 ) )
        !           271:             CALL DLAE2( D( L ), RTE, D( L-1 ), RT1, RT2 )
        !           272:             D( L ) = RT1
        !           273:             D( L-1 ) = RT2
        !           274:             E( L-1 ) = ZERO
        !           275:             L = L - 2
        !           276:             IF( L.GE.LEND )
        !           277:      $         GO TO 100
        !           278:             GO TO 150
        !           279:          END IF
        !           280: *
        !           281:          IF( JTOT.EQ.NMAXIT )
        !           282:      $      GO TO 150
        !           283:          JTOT = JTOT + 1
        !           284: *
        !           285: *        Form shift.
        !           286: *
        !           287:          RTE = SQRT( E( L-1 ) )
        !           288:          SIGMA = ( D( L-1 )-P ) / ( TWO*RTE )
        !           289:          R = DLAPY2( SIGMA, ONE )
        !           290:          SIGMA = P - ( RTE / ( SIGMA+SIGN( R, SIGMA ) ) )
        !           291: *
        !           292:          C = ONE
        !           293:          S = ZERO
        !           294:          GAMMA = D( M ) - SIGMA
        !           295:          P = GAMMA*GAMMA
        !           296: *
        !           297: *        Inner loop
        !           298: *
        !           299:          DO 130 I = M, L - 1
        !           300:             BB = E( I )
        !           301:             R = P + BB
        !           302:             IF( I.NE.M )
        !           303:      $         E( I-1 ) = S*R
        !           304:             OLDC = C
        !           305:             C = P / R
        !           306:             S = BB / R
        !           307:             OLDGAM = GAMMA
        !           308:             ALPHA = D( I+1 )
        !           309:             GAMMA = C*( ALPHA-SIGMA ) - S*OLDGAM
        !           310:             D( I ) = OLDGAM + ( ALPHA-GAMMA )
        !           311:             IF( C.NE.ZERO ) THEN
        !           312:                P = ( GAMMA*GAMMA ) / C
        !           313:             ELSE
        !           314:                P = OLDC*BB
        !           315:             END IF
        !           316:   130    CONTINUE
        !           317: *
        !           318:          E( L-1 ) = S*P
        !           319:          D( L ) = SIGMA + GAMMA
        !           320:          GO TO 100
        !           321: *
        !           322: *        Eigenvalue found.
        !           323: *
        !           324:   140    CONTINUE
        !           325:          D( L ) = P
        !           326: *
        !           327:          L = L - 1
        !           328:          IF( L.GE.LEND )
        !           329:      $      GO TO 100
        !           330:          GO TO 150
        !           331: *
        !           332:       END IF
        !           333: *
        !           334: *     Undo scaling if necessary
        !           335: *
        !           336:   150 CONTINUE
        !           337:       IF( ISCALE.EQ.1 )
        !           338:      $   CALL DLASCL( 'G', 0, 0, SSFMAX, ANORM, LENDSV-LSV+1, 1,
        !           339:      $                D( LSV ), N, INFO )
        !           340:       IF( ISCALE.EQ.2 )
        !           341:      $   CALL DLASCL( 'G', 0, 0, SSFMIN, ANORM, LENDSV-LSV+1, 1,
        !           342:      $                D( LSV ), N, INFO )
        !           343: *
        !           344: *     Check for no convergence to an eigenvalue after a total
        !           345: *     of N*MAXIT iterations.
        !           346: *
        !           347:       IF( JTOT.LT.NMAXIT )
        !           348:      $   GO TO 10
        !           349:       DO 160 I = 1, N - 1
        !           350:          IF( E( I ).NE.ZERO )
        !           351:      $      INFO = INFO + 1
        !           352:   160 CONTINUE
        !           353:       GO TO 180
        !           354: *
        !           355: *     Sort eigenvalues in increasing order.
        !           356: *
        !           357:   170 CONTINUE
        !           358:       CALL DLASRT( 'I', N, D, INFO )
        !           359: *
        !           360:   180 CONTINUE
        !           361:       RETURN
        !           362: *
        !           363: *     End of DSTERF
        !           364: *
        !           365:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>