Annotation of rpl/lapack/lapack/dsytf2_rk.f, revision 1.5

1.1       bertrand    1: *> \brief \b DSYTF2_RK computes the factorization of a real symmetric indefinite matrix using the bounded Bunch-Kaufman (rook) diagonal pivoting method (BLAS2 unblocked algorithm).
                      2: *
                      3: *  =========== DOCUMENTATION ===========
                      4: *
                      5: * Online html documentation available at
                      6: *            http://www.netlib.org/lapack/explore-html/
                      7: *
                      8: *> \htmlonly
                      9: *> Download DSYTF2_RK + dependencies
                     10: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.tgz?format=tgz&filename=/lapack/lapack_routine/dsytf2_rk.f">
                     11: *> [TGZ]</a>
                     12: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.zip?format=zip&filename=/lapack/lapack_routine/dsytf2_rk.f">
                     13: *> [ZIP]</a>
                     14: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.txt?format=txt&filename=/lapack/lapack_routine/dsytf2_rk.f">
                     15: *> [TXT]</a>
                     16: *> \endhtmlonly
                     17: *
                     18: *  Definition:
                     19: *  ===========
                     20: *
                     21: *       SUBROUTINE DSYTF2_RK( UPLO, N, A, LDA, E, IPIV, INFO )
                     22: *
                     23: *       .. Scalar Arguments ..
                     24: *       CHARACTER          UPLO
                     25: *       INTEGER            INFO, LDA, N
                     26: *       ..
                     27: *       .. Array Arguments ..
                     28: *       INTEGER            IPIV( * )
                     29: *       DOUBLE PRECISION   A( LDA, * ), E ( * )
                     30: *       ..
                     31: *
                     32: *
                     33: *> \par Purpose:
                     34: *  =============
                     35: *>
                     36: *> \verbatim
                     37: *> DSYTF2_RK computes the factorization of a real symmetric matrix A
                     38: *> using the bounded Bunch-Kaufman (rook) diagonal pivoting method:
                     39: *>
                     40: *>    A = P*U*D*(U**T)*(P**T) or A = P*L*D*(L**T)*(P**T),
                     41: *>
                     42: *> where U (or L) is unit upper (or lower) triangular matrix,
                     43: *> U**T (or L**T) is the transpose of U (or L), P is a permutation
                     44: *> matrix, P**T is the transpose of P, and D is symmetric and block
                     45: *> diagonal with 1-by-1 and 2-by-2 diagonal blocks.
                     46: *>
                     47: *> This is the unblocked version of the algorithm, calling Level 2 BLAS.
                     48: *> For more information see Further Details section.
                     49: *> \endverbatim
                     50: *
                     51: *  Arguments:
                     52: *  ==========
                     53: *
                     54: *> \param[in] UPLO
                     55: *> \verbatim
                     56: *>          UPLO is CHARACTER*1
                     57: *>          Specifies whether the upper or lower triangular part of the
                     58: *>          symmetric matrix A is stored:
                     59: *>          = 'U':  Upper triangular
                     60: *>          = 'L':  Lower triangular
                     61: *> \endverbatim
                     62: *>
                     63: *> \param[in] N
                     64: *> \verbatim
                     65: *>          N is INTEGER
                     66: *>          The order of the matrix A.  N >= 0.
                     67: *> \endverbatim
                     68: *>
                     69: *> \param[in,out] A
                     70: *> \verbatim
                     71: *>          A is DOUBLE PRECISION array, dimension (LDA,N)
                     72: *>          On entry, the symmetric matrix A.
                     73: *>            If UPLO = 'U': the leading N-by-N upper triangular part
                     74: *>            of A contains the upper triangular part of the matrix A,
                     75: *>            and the strictly lower triangular part of A is not
                     76: *>            referenced.
                     77: *>
                     78: *>            If UPLO = 'L': the leading N-by-N lower triangular part
                     79: *>            of A contains the lower triangular part of the matrix A,
                     80: *>            and the strictly upper triangular part of A is not
                     81: *>            referenced.
                     82: *>
                     83: *>          On exit, contains:
                     84: *>            a) ONLY diagonal elements of the symmetric block diagonal
                     85: *>               matrix D on the diagonal of A, i.e. D(k,k) = A(k,k);
                     86: *>               (superdiagonal (or subdiagonal) elements of D
                     87: *>                are stored on exit in array E), and
                     88: *>            b) If UPLO = 'U': factor U in the superdiagonal part of A.
                     89: *>               If UPLO = 'L': factor L in the subdiagonal part of A.
                     90: *> \endverbatim
                     91: *>
                     92: *> \param[in] LDA
                     93: *> \verbatim
                     94: *>          LDA is INTEGER
                     95: *>          The leading dimension of the array A.  LDA >= max(1,N).
                     96: *> \endverbatim
                     97: *>
                     98: *> \param[out] E
                     99: *> \verbatim
                    100: *>          E is DOUBLE PRECISION array, dimension (N)
                    101: *>          On exit, contains the superdiagonal (or subdiagonal)
                    102: *>          elements of the symmetric block diagonal matrix D
                    103: *>          with 1-by-1 or 2-by-2 diagonal blocks, where
                    104: *>          If UPLO = 'U': E(i) = D(i-1,i), i=2:N, E(1) is set to 0;
                    105: *>          If UPLO = 'L': E(i) = D(i+1,i), i=1:N-1, E(N) is set to 0.
                    106: *>
                    107: *>          NOTE: For 1-by-1 diagonal block D(k), where
                    108: *>          1 <= k <= N, the element E(k) is set to 0 in both
                    109: *>          UPLO = 'U' or UPLO = 'L' cases.
                    110: *> \endverbatim
                    111: *>
                    112: *> \param[out] IPIV
                    113: *> \verbatim
                    114: *>          IPIV is INTEGER array, dimension (N)
                    115: *>          IPIV describes the permutation matrix P in the factorization
                    116: *>          of matrix A as follows. The absolute value of IPIV(k)
                    117: *>          represents the index of row and column that were
                    118: *>          interchanged with the k-th row and column. The value of UPLO
                    119: *>          describes the order in which the interchanges were applied.
                    120: *>          Also, the sign of IPIV represents the block structure of
                    121: *>          the symmetric block diagonal matrix D with 1-by-1 or 2-by-2
                    122: *>          diagonal blocks which correspond to 1 or 2 interchanges
                    123: *>          at each factorization step. For more info see Further
                    124: *>          Details section.
                    125: *>
                    126: *>          If UPLO = 'U',
                    127: *>          ( in factorization order, k decreases from N to 1 ):
                    128: *>            a) A single positive entry IPIV(k) > 0 means:
                    129: *>               D(k,k) is a 1-by-1 diagonal block.
                    130: *>               If IPIV(k) != k, rows and columns k and IPIV(k) were
                    131: *>               interchanged in the matrix A(1:N,1:N);
                    132: *>               If IPIV(k) = k, no interchange occurred.
                    133: *>
                    134: *>            b) A pair of consecutive negative entries
                    135: *>               IPIV(k) < 0 and IPIV(k-1) < 0 means:
                    136: *>               D(k-1:k,k-1:k) is a 2-by-2 diagonal block.
                    137: *>               (NOTE: negative entries in IPIV appear ONLY in pairs).
                    138: *>               1) If -IPIV(k) != k, rows and columns
                    139: *>                  k and -IPIV(k) were interchanged
                    140: *>                  in the matrix A(1:N,1:N).
                    141: *>                  If -IPIV(k) = k, no interchange occurred.
                    142: *>               2) If -IPIV(k-1) != k-1, rows and columns
                    143: *>                  k-1 and -IPIV(k-1) were interchanged
                    144: *>                  in the matrix A(1:N,1:N).
                    145: *>                  If -IPIV(k-1) = k-1, no interchange occurred.
                    146: *>
                    147: *>            c) In both cases a) and b), always ABS( IPIV(k) ) <= k.
                    148: *>
                    149: *>            d) NOTE: Any entry IPIV(k) is always NONZERO on output.
                    150: *>
                    151: *>          If UPLO = 'L',
                    152: *>          ( in factorization order, k increases from 1 to N ):
                    153: *>            a) A single positive entry IPIV(k) > 0 means:
                    154: *>               D(k,k) is a 1-by-1 diagonal block.
                    155: *>               If IPIV(k) != k, rows and columns k and IPIV(k) were
                    156: *>               interchanged in the matrix A(1:N,1:N).
                    157: *>               If IPIV(k) = k, no interchange occurred.
                    158: *>
                    159: *>            b) A pair of consecutive negative entries
                    160: *>               IPIV(k) < 0 and IPIV(k+1) < 0 means:
                    161: *>               D(k:k+1,k:k+1) is a 2-by-2 diagonal block.
                    162: *>               (NOTE: negative entries in IPIV appear ONLY in pairs).
                    163: *>               1) If -IPIV(k) != k, rows and columns
                    164: *>                  k and -IPIV(k) were interchanged
                    165: *>                  in the matrix A(1:N,1:N).
                    166: *>                  If -IPIV(k) = k, no interchange occurred.
                    167: *>               2) If -IPIV(k+1) != k+1, rows and columns
                    168: *>                  k-1 and -IPIV(k-1) were interchanged
                    169: *>                  in the matrix A(1:N,1:N).
                    170: *>                  If -IPIV(k+1) = k+1, no interchange occurred.
                    171: *>
                    172: *>            c) In both cases a) and b), always ABS( IPIV(k) ) >= k.
                    173: *>
                    174: *>            d) NOTE: Any entry IPIV(k) is always NONZERO on output.
                    175: *> \endverbatim
                    176: *>
                    177: *> \param[out] INFO
                    178: *> \verbatim
                    179: *>          INFO is INTEGER
                    180: *>          = 0: successful exit
                    181: *>
                    182: *>          < 0: If INFO = -k, the k-th argument had an illegal value
                    183: *>
                    184: *>          > 0: If INFO = k, the matrix A is singular, because:
                    185: *>                 If UPLO = 'U': column k in the upper
                    186: *>                 triangular part of A contains all zeros.
                    187: *>                 If UPLO = 'L': column k in the lower
                    188: *>                 triangular part of A contains all zeros.
                    189: *>
                    190: *>               Therefore D(k,k) is exactly zero, and superdiagonal
                    191: *>               elements of column k of U (or subdiagonal elements of
                    192: *>               column k of L ) are all zeros. The factorization has
                    193: *>               been completed, but the block diagonal matrix D is
                    194: *>               exactly singular, and division by zero will occur if
                    195: *>               it is used to solve a system of equations.
                    196: *>
                    197: *>               NOTE: INFO only stores the first occurrence of
                    198: *>               a singularity, any subsequent occurrence of singularity
                    199: *>               is not stored in INFO even though the factorization
                    200: *>               always completes.
                    201: *> \endverbatim
                    202: *
                    203: *  Authors:
                    204: *  ========
                    205: *
                    206: *> \author Univ. of Tennessee
                    207: *> \author Univ. of California Berkeley
                    208: *> \author Univ. of Colorado Denver
                    209: *> \author NAG Ltd.
                    210: *
                    211: *> \ingroup doubleSYcomputational
                    212: *
                    213: *> \par Further Details:
                    214: *  =====================
                    215: *>
                    216: *> \verbatim
                    217: *> TODO: put further details
                    218: *> \endverbatim
                    219: *
                    220: *> \par Contributors:
                    221: *  ==================
                    222: *>
                    223: *> \verbatim
                    224: *>
                    225: *>  December 2016,  Igor Kozachenko,
                    226: *>                  Computer Science Division,
                    227: *>                  University of California, Berkeley
                    228: *>
                    229: *>  September 2007, Sven Hammarling, Nicholas J. Higham, Craig Lucas,
                    230: *>                  School of Mathematics,
                    231: *>                  University of Manchester
                    232: *>
                    233: *>  01-01-96 - Based on modifications by
                    234: *>    J. Lewis, Boeing Computer Services Company
                    235: *>    A. Petitet, Computer Science Dept.,
                    236: *>                Univ. of Tenn., Knoxville abd , USA
                    237: *> \endverbatim
                    238: *
                    239: *  =====================================================================
                    240:       SUBROUTINE DSYTF2_RK( UPLO, N, A, LDA, E, IPIV, INFO )
                    241: *
1.5     ! bertrand  242: *  -- LAPACK computational routine --
1.1       bertrand  243: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
                    244: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
                    245: *
                    246: *     .. Scalar Arguments ..
                    247:       CHARACTER          UPLO
                    248:       INTEGER            INFO, LDA, N
                    249: *     ..
                    250: *     .. Array Arguments ..
                    251:       INTEGER            IPIV( * )
                    252:       DOUBLE PRECISION   A( LDA, * ), E( * )
                    253: *     ..
                    254: *
                    255: *  =====================================================================
                    256: *
                    257: *     .. Parameters ..
                    258:       DOUBLE PRECISION   ZERO, ONE
                    259:       PARAMETER          ( ZERO = 0.0D+0, ONE = 1.0D+0 )
                    260:       DOUBLE PRECISION   EIGHT, SEVTEN
                    261:       PARAMETER          ( EIGHT = 8.0D+0, SEVTEN = 17.0D+0 )
                    262: *     ..
                    263: *     .. Local Scalars ..
                    264:       LOGICAL            UPPER, DONE
                    265:       INTEGER            I, IMAX, J, JMAX, ITEMP, K, KK, KP, KSTEP,
                    266:      $                   P, II
                    267:       DOUBLE PRECISION   ABSAKK, ALPHA, COLMAX, D11, D12, D21, D22,
                    268:      $                   ROWMAX, DTEMP, T, WK, WKM1, WKP1, SFMIN
                    269: *     ..
                    270: *     .. External Functions ..
                    271:       LOGICAL            LSAME
                    272:       INTEGER            IDAMAX
                    273:       DOUBLE PRECISION   DLAMCH
                    274:       EXTERNAL           LSAME, IDAMAX, DLAMCH
                    275: *     ..
                    276: *     .. External Subroutines ..
                    277:       EXTERNAL           DSCAL, DSWAP, DSYR, XERBLA
                    278: *     ..
                    279: *     .. Intrinsic Functions ..
                    280:       INTRINSIC          ABS, MAX, SQRT
                    281: *     ..
                    282: *     .. Executable Statements ..
                    283: *
                    284: *     Test the input parameters.
                    285: *
                    286:       INFO = 0
                    287:       UPPER = LSAME( UPLO, 'U' )
                    288:       IF( .NOT.UPPER .AND. .NOT.LSAME( UPLO, 'L' ) ) THEN
                    289:          INFO = -1
                    290:       ELSE IF( N.LT.0 ) THEN
                    291:          INFO = -2
                    292:       ELSE IF( LDA.LT.MAX( 1, N ) ) THEN
                    293:          INFO = -4
                    294:       END IF
                    295:       IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    296:          CALL XERBLA( 'DSYTF2_RK', -INFO )
                    297:          RETURN
                    298:       END IF
                    299: *
                    300: *     Initialize ALPHA for use in choosing pivot block size.
                    301: *
                    302:       ALPHA = ( ONE+SQRT( SEVTEN ) ) / EIGHT
                    303: *
                    304: *     Compute machine safe minimum
                    305: *
                    306:       SFMIN = DLAMCH( 'S' )
                    307: *
                    308:       IF( UPPER ) THEN
                    309: *
                    310: *        Factorize A as U*D*U**T using the upper triangle of A
                    311: *
1.4       bertrand  312: *        Initialize the first entry of array E, where superdiagonal
1.1       bertrand  313: *        elements of D are stored
                    314: *
                    315:          E( 1 ) = ZERO
                    316: *
                    317: *        K is the main loop index, decreasing from N to 1 in steps of
                    318: *        1 or 2
                    319: *
                    320:          K = N
                    321:    10    CONTINUE
                    322: *
                    323: *        If K < 1, exit from loop
                    324: *
                    325:          IF( K.LT.1 )
                    326:      $      GO TO 34
                    327:          KSTEP = 1
                    328:          P = K
                    329: *
                    330: *        Determine rows and columns to be interchanged and whether
                    331: *        a 1-by-1 or 2-by-2 pivot block will be used
                    332: *
                    333:          ABSAKK = ABS( A( K, K ) )
                    334: *
                    335: *        IMAX is the row-index of the largest off-diagonal element in
                    336: *        column K, and COLMAX is its absolute value.
                    337: *        Determine both COLMAX and IMAX.
                    338: *
                    339:          IF( K.GT.1 ) THEN
                    340:             IMAX = IDAMAX( K-1, A( 1, K ), 1 )
                    341:             COLMAX = ABS( A( IMAX, K ) )
                    342:          ELSE
                    343:             COLMAX = ZERO
                    344:          END IF
                    345: *
                    346:          IF( (MAX( ABSAKK, COLMAX ).EQ.ZERO) ) THEN
                    347: *
                    348: *           Column K is zero or underflow: set INFO and continue
                    349: *
                    350:             IF( INFO.EQ.0 )
                    351:      $         INFO = K
                    352:             KP = K
                    353: *
                    354: *           Set E( K ) to zero
                    355: *
                    356:             IF( K.GT.1 )
                    357:      $         E( K ) = ZERO
                    358: *
                    359:          ELSE
                    360: *
                    361: *           Test for interchange
                    362: *
                    363: *           Equivalent to testing for (used to handle NaN and Inf)
                    364: *           ABSAKK.GE.ALPHA*COLMAX
                    365: *
                    366:             IF( .NOT.( ABSAKK.LT.ALPHA*COLMAX ) ) THEN
                    367: *
                    368: *              no interchange,
                    369: *              use 1-by-1 pivot block
                    370: *
                    371:                KP = K
                    372:             ELSE
                    373: *
                    374:                DONE = .FALSE.
                    375: *
                    376: *              Loop until pivot found
                    377: *
                    378:    12          CONTINUE
                    379: *
                    380: *                 Begin pivot search loop body
                    381: *
                    382: *                 JMAX is the column-index of the largest off-diagonal
                    383: *                 element in row IMAX, and ROWMAX is its absolute value.
                    384: *                 Determine both ROWMAX and JMAX.
                    385: *
                    386:                   IF( IMAX.NE.K ) THEN
                    387:                      JMAX = IMAX + IDAMAX( K-IMAX, A( IMAX, IMAX+1 ),
                    388:      $                                    LDA )
                    389:                      ROWMAX = ABS( A( IMAX, JMAX ) )
                    390:                   ELSE
                    391:                      ROWMAX = ZERO
                    392:                   END IF
                    393: *
                    394:                   IF( IMAX.GT.1 ) THEN
                    395:                      ITEMP = IDAMAX( IMAX-1, A( 1, IMAX ), 1 )
                    396:                      DTEMP = ABS( A( ITEMP, IMAX ) )
                    397:                      IF( DTEMP.GT.ROWMAX ) THEN
                    398:                         ROWMAX = DTEMP
                    399:                         JMAX = ITEMP
                    400:                      END IF
                    401:                   END IF
                    402: *
                    403: *                 Equivalent to testing for (used to handle NaN and Inf)
                    404: *                 ABS( A( IMAX, IMAX ) ).GE.ALPHA*ROWMAX
                    405: *
                    406:                   IF( .NOT.( ABS( A( IMAX, IMAX ) ).LT.ALPHA*ROWMAX ) )
                    407:      $            THEN
                    408: *
                    409: *                    interchange rows and columns K and IMAX,
                    410: *                    use 1-by-1 pivot block
                    411: *
                    412:                      KP = IMAX
                    413:                      DONE = .TRUE.
                    414: *
                    415: *                 Equivalent to testing for ROWMAX .EQ. COLMAX,
                    416: *                 used to handle NaN and Inf
                    417: *
                    418:                   ELSE IF( ( P.EQ.JMAX ).OR.( ROWMAX.LE.COLMAX ) ) THEN
                    419: *
                    420: *                    interchange rows and columns K+1 and IMAX,
                    421: *                    use 2-by-2 pivot block
                    422: *
                    423:                      KP = IMAX
                    424:                      KSTEP = 2
                    425:                      DONE = .TRUE.
                    426:                   ELSE
                    427: *
                    428: *                    Pivot NOT found, set variables and repeat
                    429: *
                    430:                      P = IMAX
                    431:                      COLMAX = ROWMAX
                    432:                      IMAX = JMAX
                    433:                   END IF
                    434: *
                    435: *                 End pivot search loop body
                    436: *
                    437:                IF( .NOT. DONE ) GOTO 12
                    438: *
                    439:             END IF
                    440: *
                    441: *           Swap TWO rows and TWO columns
                    442: *
                    443: *           First swap
                    444: *
                    445:             IF( ( KSTEP.EQ.2 ) .AND. ( P.NE.K ) ) THEN
                    446: *
                    447: *              Interchange rows and column K and P in the leading
                    448: *              submatrix A(1:k,1:k) if we have a 2-by-2 pivot
                    449: *
                    450:                IF( P.GT.1 )
                    451:      $            CALL DSWAP( P-1, A( 1, K ), 1, A( 1, P ), 1 )
                    452:                IF( P.LT.(K-1) )
                    453:      $            CALL DSWAP( K-P-1, A( P+1, K ), 1, A( P, P+1 ),
                    454:      $                     LDA )
                    455:                T = A( K, K )
                    456:                A( K, K ) = A( P, P )
                    457:                A( P, P ) = T
                    458: *
                    459: *              Convert upper triangle of A into U form by applying
                    460: *              the interchanges in columns k+1:N.
                    461: *
                    462:                IF( K.LT.N )
                    463:      $            CALL DSWAP( N-K, A( K, K+1 ), LDA, A( P, K+1 ), LDA )
                    464: *
                    465:             END IF
                    466: *
                    467: *           Second swap
                    468: *
                    469:             KK = K - KSTEP + 1
                    470:             IF( KP.NE.KK ) THEN
                    471: *
                    472: *              Interchange rows and columns KK and KP in the leading
                    473: *              submatrix A(1:k,1:k)
                    474: *
                    475:                IF( KP.GT.1 )
                    476:      $            CALL DSWAP( KP-1, A( 1, KK ), 1, A( 1, KP ), 1 )
                    477:                IF( ( KK.GT.1 ) .AND. ( KP.LT.(KK-1) ) )
                    478:      $            CALL DSWAP( KK-KP-1, A( KP+1, KK ), 1, A( KP, KP+1 ),
                    479:      $                     LDA )
                    480:                T = A( KK, KK )
                    481:                A( KK, KK ) = A( KP, KP )
                    482:                A( KP, KP ) = T
                    483:                IF( KSTEP.EQ.2 ) THEN
                    484:                   T = A( K-1, K )
                    485:                   A( K-1, K ) = A( KP, K )
                    486:                   A( KP, K ) = T
                    487:                END IF
                    488: *
                    489: *              Convert upper triangle of A into U form by applying
                    490: *              the interchanges in columns k+1:N.
                    491: *
                    492:                IF( K.LT.N )
                    493:      $            CALL DSWAP( N-K, A( KK, K+1 ), LDA, A( KP, K+1 ),
                    494:      $                        LDA )
                    495: *
                    496:             END IF
                    497: *
                    498: *           Update the leading submatrix
                    499: *
                    500:             IF( KSTEP.EQ.1 ) THEN
                    501: *
                    502: *              1-by-1 pivot block D(k): column k now holds
                    503: *
                    504: *              W(k) = U(k)*D(k)
                    505: *
                    506: *              where U(k) is the k-th column of U
                    507: *
                    508:                IF( K.GT.1 ) THEN
                    509: *
                    510: *                 Perform a rank-1 update of A(1:k-1,1:k-1) and
                    511: *                 store U(k) in column k
                    512: *
                    513:                   IF( ABS( A( K, K ) ).GE.SFMIN ) THEN
                    514: *
                    515: *                    Perform a rank-1 update of A(1:k-1,1:k-1) as
                    516: *                    A := A - U(k)*D(k)*U(k)**T
                    517: *                       = A - W(k)*1/D(k)*W(k)**T
                    518: *
                    519:                      D11 = ONE / A( K, K )
                    520:                      CALL DSYR( UPLO, K-1, -D11, A( 1, K ), 1, A, LDA )
                    521: *
                    522: *                    Store U(k) in column k
                    523: *
                    524:                      CALL DSCAL( K-1, D11, A( 1, K ), 1 )
                    525:                   ELSE
                    526: *
                    527: *                    Store L(k) in column K
                    528: *
                    529:                      D11 = A( K, K )
                    530:                      DO 16 II = 1, K - 1
                    531:                         A( II, K ) = A( II, K ) / D11
                    532:    16                CONTINUE
                    533: *
                    534: *                    Perform a rank-1 update of A(k+1:n,k+1:n) as
                    535: *                    A := A - U(k)*D(k)*U(k)**T
                    536: *                       = A - W(k)*(1/D(k))*W(k)**T
                    537: *                       = A - (W(k)/D(k))*(D(k))*(W(k)/D(K))**T
                    538: *
                    539:                      CALL DSYR( UPLO, K-1, -D11, A( 1, K ), 1, A, LDA )
                    540:                   END IF
                    541: *
                    542: *                 Store the superdiagonal element of D in array E
                    543: *
                    544:                   E( K ) = ZERO
                    545: *
                    546:                END IF
                    547: *
                    548:             ELSE
                    549: *
                    550: *              2-by-2 pivot block D(k): columns k and k-1 now hold
                    551: *
                    552: *              ( W(k-1) W(k) ) = ( U(k-1) U(k) )*D(k)
                    553: *
                    554: *              where U(k) and U(k-1) are the k-th and (k-1)-th columns
                    555: *              of U
                    556: *
                    557: *              Perform a rank-2 update of A(1:k-2,1:k-2) as
                    558: *
                    559: *              A := A - ( U(k-1) U(k) )*D(k)*( U(k-1) U(k) )**T
                    560: *                 = A - ( ( A(k-1)A(k) )*inv(D(k)) ) * ( A(k-1)A(k) )**T
                    561: *
                    562: *              and store L(k) and L(k+1) in columns k and k+1
                    563: *
                    564:                IF( K.GT.2 ) THEN
                    565: *
                    566:                   D12 = A( K-1, K )
                    567:                   D22 = A( K-1, K-1 ) / D12
                    568:                   D11 = A( K, K ) / D12
                    569:                   T = ONE / ( D11*D22-ONE )
                    570: *
                    571:                   DO 30 J = K - 2, 1, -1
                    572: *
                    573:                      WKM1 = T*( D11*A( J, K-1 )-A( J, K ) )
                    574:                      WK = T*( D22*A( J, K )-A( J, K-1 ) )
                    575: *
                    576:                      DO 20 I = J, 1, -1
                    577:                         A( I, J ) = A( I, J ) - (A( I, K ) / D12 )*WK -
                    578:      $                              ( A( I, K-1 ) / D12 )*WKM1
                    579:    20                CONTINUE
                    580: *
                    581: *                    Store U(k) and U(k-1) in cols k and k-1 for row J
                    582: *
                    583:                      A( J, K ) = WK / D12
                    584:                      A( J, K-1 ) = WKM1 / D12
                    585: *
                    586:    30             CONTINUE
                    587: *
                    588:                END IF
                    589: *
                    590: *              Copy superdiagonal elements of D(K) to E(K) and
                    591: *              ZERO out superdiagonal entry of A
                    592: *
                    593:                E( K ) = A( K-1, K )
                    594:                E( K-1 ) = ZERO
                    595:                A( K-1, K ) = ZERO
                    596: *
                    597:             END IF
                    598: *
                    599: *           End column K is nonsingular
                    600: *
                    601:          END IF
                    602: *
                    603: *        Store details of the interchanges in IPIV
                    604: *
                    605:          IF( KSTEP.EQ.1 ) THEN
                    606:             IPIV( K ) = KP
                    607:          ELSE
                    608:             IPIV( K ) = -P
                    609:             IPIV( K-1 ) = -KP
                    610:          END IF
                    611: *
                    612: *        Decrease K and return to the start of the main loop
                    613: *
                    614:          K = K - KSTEP
                    615:          GO TO 10
                    616: *
                    617:    34    CONTINUE
                    618: *
                    619:       ELSE
                    620: *
                    621: *        Factorize A as L*D*L**T using the lower triangle of A
                    622: *
1.4       bertrand  623: *        Initialize the unused last entry of the subdiagonal array E.
1.1       bertrand  624: *
                    625:          E( N ) = ZERO
                    626: *
                    627: *        K is the main loop index, increasing from 1 to N in steps of
                    628: *        1 or 2
                    629: *
                    630:          K = 1
                    631:    40    CONTINUE
                    632: *
                    633: *        If K > N, exit from loop
                    634: *
                    635:          IF( K.GT.N )
                    636:      $      GO TO 64
                    637:          KSTEP = 1
                    638:          P = K
                    639: *
                    640: *        Determine rows and columns to be interchanged and whether
                    641: *        a 1-by-1 or 2-by-2 pivot block will be used
                    642: *
                    643:          ABSAKK = ABS( A( K, K ) )
                    644: *
                    645: *        IMAX is the row-index of the largest off-diagonal element in
                    646: *        column K, and COLMAX is its absolute value.
                    647: *        Determine both COLMAX and IMAX.
                    648: *
                    649:          IF( K.LT.N ) THEN
                    650:             IMAX = K + IDAMAX( N-K, A( K+1, K ), 1 )
                    651:             COLMAX = ABS( A( IMAX, K ) )
                    652:          ELSE
                    653:             COLMAX = ZERO
                    654:          END IF
                    655: *
                    656:          IF( ( MAX( ABSAKK, COLMAX ).EQ.ZERO ) ) THEN
                    657: *
                    658: *           Column K is zero or underflow: set INFO and continue
                    659: *
                    660:             IF( INFO.EQ.0 )
                    661:      $         INFO = K
                    662:             KP = K
                    663: *
                    664: *           Set E( K ) to zero
                    665: *
                    666:             IF( K.LT.N )
                    667:      $         E( K ) = ZERO
                    668: *
                    669:          ELSE
                    670: *
                    671: *           Test for interchange
                    672: *
                    673: *           Equivalent to testing for (used to handle NaN and Inf)
                    674: *           ABSAKK.GE.ALPHA*COLMAX
                    675: *
                    676:             IF( .NOT.( ABSAKK.LT.ALPHA*COLMAX ) ) THEN
                    677: *
                    678: *              no interchange, use 1-by-1 pivot block
                    679: *
                    680:                KP = K
                    681: *
                    682:             ELSE
                    683: *
                    684:                DONE = .FALSE.
                    685: *
                    686: *              Loop until pivot found
                    687: *
                    688:    42          CONTINUE
                    689: *
                    690: *                 Begin pivot search loop body
                    691: *
                    692: *                 JMAX is the column-index of the largest off-diagonal
                    693: *                 element in row IMAX, and ROWMAX is its absolute value.
                    694: *                 Determine both ROWMAX and JMAX.
                    695: *
                    696:                   IF( IMAX.NE.K ) THEN
                    697:                      JMAX = K - 1 + IDAMAX( IMAX-K, A( IMAX, K ), LDA )
                    698:                      ROWMAX = ABS( A( IMAX, JMAX ) )
                    699:                   ELSE
                    700:                      ROWMAX = ZERO
                    701:                   END IF
                    702: *
                    703:                   IF( IMAX.LT.N ) THEN
                    704:                      ITEMP = IMAX + IDAMAX( N-IMAX, A( IMAX+1, IMAX ),
                    705:      $                                     1 )
                    706:                      DTEMP = ABS( A( ITEMP, IMAX ) )
                    707:                      IF( DTEMP.GT.ROWMAX ) THEN
                    708:                         ROWMAX = DTEMP
                    709:                         JMAX = ITEMP
                    710:                      END IF
                    711:                   END IF
                    712: *
                    713: *                 Equivalent to testing for (used to handle NaN and Inf)
                    714: *                 ABS( A( IMAX, IMAX ) ).GE.ALPHA*ROWMAX
                    715: *
                    716:                   IF( .NOT.( ABS( A( IMAX, IMAX ) ).LT.ALPHA*ROWMAX ) )
                    717:      $            THEN
                    718: *
                    719: *                    interchange rows and columns K and IMAX,
                    720: *                    use 1-by-1 pivot block
                    721: *
                    722:                      KP = IMAX
                    723:                      DONE = .TRUE.
                    724: *
                    725: *                 Equivalent to testing for ROWMAX .EQ. COLMAX,
                    726: *                 used to handle NaN and Inf
                    727: *
                    728:                   ELSE IF( ( P.EQ.JMAX ).OR.( ROWMAX.LE.COLMAX ) ) THEN
                    729: *
                    730: *                    interchange rows and columns K+1 and IMAX,
                    731: *                    use 2-by-2 pivot block
                    732: *
                    733:                      KP = IMAX
                    734:                      KSTEP = 2
                    735:                      DONE = .TRUE.
                    736:                   ELSE
                    737: *
                    738: *                    Pivot NOT found, set variables and repeat
                    739: *
                    740:                      P = IMAX
                    741:                      COLMAX = ROWMAX
                    742:                      IMAX = JMAX
                    743:                   END IF
                    744: *
                    745: *                 End pivot search loop body
                    746: *
                    747:                IF( .NOT. DONE ) GOTO 42
                    748: *
                    749:             END IF
                    750: *
                    751: *           Swap TWO rows and TWO columns
                    752: *
                    753: *           First swap
                    754: *
                    755:             IF( ( KSTEP.EQ.2 ) .AND. ( P.NE.K ) ) THEN
                    756: *
                    757: *              Interchange rows and column K and P in the trailing
                    758: *              submatrix A(k:n,k:n) if we have a 2-by-2 pivot
                    759: *
                    760:                IF( P.LT.N )
                    761:      $            CALL DSWAP( N-P, A( P+1, K ), 1, A( P+1, P ), 1 )
                    762:                IF( P.GT.(K+1) )
                    763:      $            CALL DSWAP( P-K-1, A( K+1, K ), 1, A( P, K+1 ), LDA )
                    764:                T = A( K, K )
                    765:                A( K, K ) = A( P, P )
                    766:                A( P, P ) = T
                    767: *
                    768: *              Convert lower triangle of A into L form by applying
                    769: *              the interchanges in columns 1:k-1.
                    770: *
                    771:                IF ( K.GT.1 )
                    772:      $            CALL DSWAP( K-1, A( K, 1 ), LDA, A( P, 1 ), LDA )
                    773: *
                    774:             END IF
                    775: *
                    776: *           Second swap
                    777: *
                    778:             KK = K + KSTEP - 1
                    779:             IF( KP.NE.KK ) THEN
                    780: *
                    781: *              Interchange rows and columns KK and KP in the trailing
                    782: *              submatrix A(k:n,k:n)
                    783: *
                    784:                IF( KP.LT.N )
                    785:      $            CALL DSWAP( N-KP, A( KP+1, KK ), 1, A( KP+1, KP ), 1 )
                    786:                IF( ( KK.LT.N ) .AND. ( KP.GT.(KK+1) ) )
                    787:      $            CALL DSWAP( KP-KK-1, A( KK+1, KK ), 1, A( KP, KK+1 ),
                    788:      $                     LDA )
                    789:                T = A( KK, KK )
                    790:                A( KK, KK ) = A( KP, KP )
                    791:                A( KP, KP ) = T
                    792:                IF( KSTEP.EQ.2 ) THEN
                    793:                   T = A( K+1, K )
                    794:                   A( K+1, K ) = A( KP, K )
                    795:                   A( KP, K ) = T
                    796:                END IF
                    797: *
                    798: *              Convert lower triangle of A into L form by applying
                    799: *              the interchanges in columns 1:k-1.
                    800: *
                    801:                IF ( K.GT.1 )
                    802:      $            CALL DSWAP( K-1, A( KK, 1 ), LDA, A( KP, 1 ), LDA )
                    803: *
                    804:             END IF
                    805: *
                    806: *           Update the trailing submatrix
                    807: *
                    808:             IF( KSTEP.EQ.1 ) THEN
                    809: *
                    810: *              1-by-1 pivot block D(k): column k now holds
                    811: *
                    812: *              W(k) = L(k)*D(k)
                    813: *
                    814: *              where L(k) is the k-th column of L
                    815: *
                    816:                IF( K.LT.N ) THEN
                    817: *
                    818: *              Perform a rank-1 update of A(k+1:n,k+1:n) and
                    819: *              store L(k) in column k
                    820: *
                    821:                   IF( ABS( A( K, K ) ).GE.SFMIN ) THEN
                    822: *
                    823: *                    Perform a rank-1 update of A(k+1:n,k+1:n) as
                    824: *                    A := A - L(k)*D(k)*L(k)**T
                    825: *                       = A - W(k)*(1/D(k))*W(k)**T
                    826: *
                    827:                      D11 = ONE / A( K, K )
                    828:                      CALL DSYR( UPLO, N-K, -D11, A( K+1, K ), 1,
                    829:      $                          A( K+1, K+1 ), LDA )
                    830: *
                    831: *                    Store L(k) in column k
                    832: *
                    833:                      CALL DSCAL( N-K, D11, A( K+1, K ), 1 )
                    834:                   ELSE
                    835: *
                    836: *                    Store L(k) in column k
                    837: *
                    838:                      D11 = A( K, K )
                    839:                      DO 46 II = K + 1, N
                    840:                         A( II, K ) = A( II, K ) / D11
                    841:    46                CONTINUE
                    842: *
                    843: *                    Perform a rank-1 update of A(k+1:n,k+1:n) as
                    844: *                    A := A - L(k)*D(k)*L(k)**T
                    845: *                       = A - W(k)*(1/D(k))*W(k)**T
                    846: *                       = A - (W(k)/D(k))*(D(k))*(W(k)/D(K))**T
                    847: *
                    848:                      CALL DSYR( UPLO, N-K, -D11, A( K+1, K ), 1,
                    849:      $                          A( K+1, K+1 ), LDA )
                    850:                   END IF
                    851: *
                    852: *                 Store the subdiagonal element of D in array E
                    853: *
                    854:                   E( K ) = ZERO
                    855: *
                    856:                END IF
                    857: *
                    858:             ELSE
                    859: *
                    860: *              2-by-2 pivot block D(k): columns k and k+1 now hold
                    861: *
                    862: *              ( W(k) W(k+1) ) = ( L(k) L(k+1) )*D(k)
                    863: *
                    864: *              where L(k) and L(k+1) are the k-th and (k+1)-th columns
                    865: *              of L
                    866: *
                    867: *
                    868: *              Perform a rank-2 update of A(k+2:n,k+2:n) as
                    869: *
                    870: *              A := A - ( L(k) L(k+1) ) * D(k) * ( L(k) L(k+1) )**T
                    871: *                 = A - ( ( A(k)A(k+1) )*inv(D(k) ) * ( A(k)A(k+1) )**T
                    872: *
                    873: *              and store L(k) and L(k+1) in columns k and k+1
                    874: *
                    875:                IF( K.LT.N-1 ) THEN
                    876: *
                    877:                   D21 = A( K+1, K )
                    878:                   D11 = A( K+1, K+1 ) / D21
                    879:                   D22 = A( K, K ) / D21
                    880:                   T = ONE / ( D11*D22-ONE )
                    881: *
                    882:                   DO 60 J = K + 2, N
                    883: *
                    884: *                    Compute  D21 * ( W(k)W(k+1) ) * inv(D(k)) for row J
                    885: *
                    886:                      WK = T*( D11*A( J, K )-A( J, K+1 ) )
                    887:                      WKP1 = T*( D22*A( J, K+1 )-A( J, K ) )
                    888: *
                    889: *                    Perform a rank-2 update of A(k+2:n,k+2:n)
                    890: *
                    891:                      DO 50 I = J, N
                    892:                         A( I, J ) = A( I, J ) - ( A( I, K ) / D21 )*WK -
                    893:      $                              ( A( I, K+1 ) / D21 )*WKP1
                    894:    50                CONTINUE
                    895: *
                    896: *                    Store L(k) and L(k+1) in cols k and k+1 for row J
                    897: *
                    898:                      A( J, K ) = WK / D21
                    899:                      A( J, K+1 ) = WKP1 / D21
                    900: *
                    901:    60             CONTINUE
                    902: *
                    903:                END IF
                    904: *
                    905: *              Copy subdiagonal elements of D(K) to E(K) and
                    906: *              ZERO out subdiagonal entry of A
                    907: *
                    908:                E( K ) = A( K+1, K )
                    909:                E( K+1 ) = ZERO
                    910:                A( K+1, K ) = ZERO
                    911: *
                    912:             END IF
                    913: *
                    914: *           End column K is nonsingular
                    915: *
                    916:          END IF
                    917: *
                    918: *        Store details of the interchanges in IPIV
                    919: *
                    920:          IF( KSTEP.EQ.1 ) THEN
                    921:             IPIV( K ) = KP
                    922:          ELSE
                    923:             IPIV( K ) = -P
                    924:             IPIV( K+1 ) = -KP
                    925:          END IF
                    926: *
                    927: *        Increase K and return to the start of the main loop
                    928: *
                    929:          K = K + KSTEP
                    930:          GO TO 40
                    931: *
                    932:    64    CONTINUE
                    933: *
                    934:       END IF
                    935: *
                    936:       RETURN
                    937: *
                    938: *     End of DSYTF2_RK
                    939: *
                    940:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>