Annotation of rpl/lapack/lapack/dtgexc.f, revision 1.12

1.10      bertrand    1: *> \brief \b DTGEXC
                      2: *
                      3: *  =========== DOCUMENTATION ===========
                      4: *
                      5: * Online html documentation available at 
                      6: *            http://www.netlib.org/lapack/explore-html/ 
                      7: *
                      8: *> \htmlonly
                      9: *> Download DTGEXC + dependencies 
                     10: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.tgz?format=tgz&filename=/lapack/lapack_routine/dtgexc.f"> 
                     11: *> [TGZ]</a> 
                     12: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.zip?format=zip&filename=/lapack/lapack_routine/dtgexc.f"> 
                     13: *> [ZIP]</a> 
                     14: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.txt?format=txt&filename=/lapack/lapack_routine/dtgexc.f"> 
                     15: *> [TXT]</a>
                     16: *> \endhtmlonly 
                     17: *
                     18: *  Definition:
                     19: *  ===========
                     20: *
                     21: *       SUBROUTINE DTGEXC( WANTQ, WANTZ, N, A, LDA, B, LDB, Q, LDQ, Z,
                     22: *                          LDZ, IFST, ILST, WORK, LWORK, INFO )
                     23: * 
                     24: *       .. Scalar Arguments ..
                     25: *       LOGICAL            WANTQ, WANTZ
                     26: *       INTEGER            IFST, ILST, INFO, LDA, LDB, LDQ, LDZ, LWORK, N
                     27: *       ..
                     28: *       .. Array Arguments ..
                     29: *       DOUBLE PRECISION   A( LDA, * ), B( LDB, * ), Q( LDQ, * ),
                     30: *      $                   WORK( * ), Z( LDZ, * )
                     31: *       ..
                     32: *  
                     33: *
                     34: *> \par Purpose:
                     35: *  =============
                     36: *>
                     37: *> \verbatim
                     38: *>
                     39: *> DTGEXC reorders the generalized real Schur decomposition of a real
                     40: *> matrix pair (A,B) using an orthogonal equivalence transformation
                     41: *>
                     42: *>                (A, B) = Q * (A, B) * Z**T,
                     43: *>
                     44: *> so that the diagonal block of (A, B) with row index IFST is moved
                     45: *> to row ILST.
                     46: *>
                     47: *> (A, B) must be in generalized real Schur canonical form (as returned
                     48: *> by DGGES), i.e. A is block upper triangular with 1-by-1 and 2-by-2
                     49: *> diagonal blocks. B is upper triangular.
                     50: *>
                     51: *> Optionally, the matrices Q and Z of generalized Schur vectors are
                     52: *> updated.
                     53: *>
                     54: *>        Q(in) * A(in) * Z(in)**T = Q(out) * A(out) * Z(out)**T
                     55: *>        Q(in) * B(in) * Z(in)**T = Q(out) * B(out) * Z(out)**T
                     56: *>
                     57: *> \endverbatim
                     58: *
                     59: *  Arguments:
                     60: *  ==========
                     61: *
                     62: *> \param[in] WANTQ
                     63: *> \verbatim
                     64: *>          WANTQ is LOGICAL
                     65: *>          .TRUE. : update the left transformation matrix Q;
                     66: *>          .FALSE.: do not update Q.
                     67: *> \endverbatim
                     68: *>
                     69: *> \param[in] WANTZ
                     70: *> \verbatim
                     71: *>          WANTZ is LOGICAL
                     72: *>          .TRUE. : update the right transformation matrix Z;
                     73: *>          .FALSE.: do not update Z.
                     74: *> \endverbatim
                     75: *>
                     76: *> \param[in] N
                     77: *> \verbatim
                     78: *>          N is INTEGER
                     79: *>          The order of the matrices A and B. N >= 0.
                     80: *> \endverbatim
                     81: *>
                     82: *> \param[in,out] A
                     83: *> \verbatim
                     84: *>          A is DOUBLE PRECISION array, dimension (LDA,N)
                     85: *>          On entry, the matrix A in generalized real Schur canonical
                     86: *>          form.
                     87: *>          On exit, the updated matrix A, again in generalized
                     88: *>          real Schur canonical form.
                     89: *> \endverbatim
                     90: *>
                     91: *> \param[in] LDA
                     92: *> \verbatim
                     93: *>          LDA is INTEGER
                     94: *>          The leading dimension of the array A. LDA >= max(1,N).
                     95: *> \endverbatim
                     96: *>
                     97: *> \param[in,out] B
                     98: *> \verbatim
                     99: *>          B is DOUBLE PRECISION array, dimension (LDB,N)
                    100: *>          On entry, the matrix B in generalized real Schur canonical
                    101: *>          form (A,B).
                    102: *>          On exit, the updated matrix B, again in generalized
                    103: *>          real Schur canonical form (A,B).
                    104: *> \endverbatim
                    105: *>
                    106: *> \param[in] LDB
                    107: *> \verbatim
                    108: *>          LDB is INTEGER
                    109: *>          The leading dimension of the array B. LDB >= max(1,N).
                    110: *> \endverbatim
                    111: *>
                    112: *> \param[in,out] Q
                    113: *> \verbatim
                    114: *>          Q is DOUBLE PRECISION array, dimension (LDQ,N)
                    115: *>          On entry, if WANTQ = .TRUE., the orthogonal matrix Q.
                    116: *>          On exit, the updated matrix Q.
                    117: *>          If WANTQ = .FALSE., Q is not referenced.
                    118: *> \endverbatim
                    119: *>
                    120: *> \param[in] LDQ
                    121: *> \verbatim
                    122: *>          LDQ is INTEGER
                    123: *>          The leading dimension of the array Q. LDQ >= 1.
                    124: *>          If WANTQ = .TRUE., LDQ >= N.
                    125: *> \endverbatim
                    126: *>
                    127: *> \param[in,out] Z
                    128: *> \verbatim
                    129: *>          Z is DOUBLE PRECISION array, dimension (LDZ,N)
                    130: *>          On entry, if WANTZ = .TRUE., the orthogonal matrix Z.
                    131: *>          On exit, the updated matrix Z.
                    132: *>          If WANTZ = .FALSE., Z is not referenced.
                    133: *> \endverbatim
                    134: *>
                    135: *> \param[in] LDZ
                    136: *> \verbatim
                    137: *>          LDZ is INTEGER
                    138: *>          The leading dimension of the array Z. LDZ >= 1.
                    139: *>          If WANTZ = .TRUE., LDZ >= N.
                    140: *> \endverbatim
                    141: *>
                    142: *> \param[in,out] IFST
                    143: *> \verbatim
                    144: *>          IFST is INTEGER
                    145: *> \endverbatim
                    146: *>
                    147: *> \param[in,out] ILST
                    148: *> \verbatim
                    149: *>          ILST is INTEGER
                    150: *>          Specify the reordering of the diagonal blocks of (A, B).
                    151: *>          The block with row index IFST is moved to row ILST, by a
                    152: *>          sequence of swapping between adjacent blocks.
                    153: *>          On exit, if IFST pointed on entry to the second row of
                    154: *>          a 2-by-2 block, it is changed to point to the first row;
                    155: *>          ILST always points to the first row of the block in its
                    156: *>          final position (which may differ from its input value by
                    157: *>          +1 or -1). 1 <= IFST, ILST <= N.
                    158: *> \endverbatim
                    159: *>
                    160: *> \param[out] WORK
                    161: *> \verbatim
                    162: *>          WORK is DOUBLE PRECISION array, dimension (MAX(1,LWORK))
                    163: *>          On exit, if INFO = 0, WORK(1) returns the optimal LWORK.
                    164: *> \endverbatim
                    165: *>
                    166: *> \param[in] LWORK
                    167: *> \verbatim
                    168: *>          LWORK is INTEGER
                    169: *>          The dimension of the array WORK.
                    170: *>          LWORK >= 1 when N <= 1, otherwise LWORK >= 4*N + 16.
                    171: *>
                    172: *>          If LWORK = -1, then a workspace query is assumed; the routine
                    173: *>          only calculates the optimal size of the WORK array, returns
                    174: *>          this value as the first entry of the WORK array, and no error
                    175: *>          message related to LWORK is issued by XERBLA.
                    176: *> \endverbatim
                    177: *>
                    178: *> \param[out] INFO
                    179: *> \verbatim
                    180: *>          INFO is INTEGER
                    181: *>           =0:  successful exit.
                    182: *>           <0:  if INFO = -i, the i-th argument had an illegal value.
                    183: *>           =1:  The transformed matrix pair (A, B) would be too far
                    184: *>                from generalized Schur form; the problem is ill-
                    185: *>                conditioned. (A, B) may have been partially reordered,
                    186: *>                and ILST points to the first row of the current
                    187: *>                position of the block being moved.
                    188: *> \endverbatim
                    189: *
                    190: *  Authors:
                    191: *  ========
                    192: *
                    193: *> \author Univ. of Tennessee 
                    194: *> \author Univ. of California Berkeley 
                    195: *> \author Univ. of Colorado Denver 
                    196: *> \author NAG Ltd. 
                    197: *
                    198: *> \date November 2011
                    199: *
                    200: *> \ingroup doubleGEcomputational
                    201: *
                    202: *> \par Contributors:
                    203: *  ==================
                    204: *>
                    205: *>     Bo Kagstrom and Peter Poromaa, Department of Computing Science,
                    206: *>     Umea University, S-901 87 Umea, Sweden.
                    207: *
                    208: *> \par References:
                    209: *  ================
                    210: *>
                    211: *> \verbatim
                    212: *>
                    213: *>  [1] B. Kagstrom; A Direct Method for Reordering Eigenvalues in the
                    214: *>      Generalized Real Schur Form of a Regular Matrix Pair (A, B), in
                    215: *>      M.S. Moonen et al (eds), Linear Algebra for Large Scale and
                    216: *>      Real-Time Applications, Kluwer Academic Publ. 1993, pp 195-218.
                    217: *> \endverbatim
                    218: *>
                    219: *  =====================================================================
1.1       bertrand  220:       SUBROUTINE DTGEXC( WANTQ, WANTZ, N, A, LDA, B, LDB, Q, LDQ, Z,
                    221:      $                   LDZ, IFST, ILST, WORK, LWORK, INFO )
                    222: *
1.10      bertrand  223: *  -- LAPACK computational routine (version 3.4.0) --
1.1       bertrand  224: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
                    225: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
1.10      bertrand  226: *     November 2011
1.1       bertrand  227: *
                    228: *     .. Scalar Arguments ..
                    229:       LOGICAL            WANTQ, WANTZ
                    230:       INTEGER            IFST, ILST, INFO, LDA, LDB, LDQ, LDZ, LWORK, N
                    231: *     ..
                    232: *     .. Array Arguments ..
                    233:       DOUBLE PRECISION   A( LDA, * ), B( LDB, * ), Q( LDQ, * ),
                    234:      $                   WORK( * ), Z( LDZ, * )
                    235: *     ..
                    236: *
                    237: *  =====================================================================
                    238: *
                    239: *     .. Parameters ..
                    240:       DOUBLE PRECISION   ZERO
                    241:       PARAMETER          ( ZERO = 0.0D+0 )
                    242: *     ..
                    243: *     .. Local Scalars ..
                    244:       LOGICAL            LQUERY
                    245:       INTEGER            HERE, LWMIN, NBF, NBL, NBNEXT
                    246: *     ..
                    247: *     .. External Subroutines ..
                    248:       EXTERNAL           DTGEX2, XERBLA
                    249: *     ..
                    250: *     .. Intrinsic Functions ..
                    251:       INTRINSIC          MAX
                    252: *     ..
                    253: *     .. Executable Statements ..
                    254: *
                    255: *     Decode and test input arguments.
                    256: *
                    257:       INFO = 0
                    258:       LQUERY = ( LWORK.EQ.-1 )
                    259:       IF( N.LT.0 ) THEN
                    260:          INFO = -3
                    261:       ELSE IF( LDA.LT.MAX( 1, N ) ) THEN
                    262:          INFO = -5
                    263:       ELSE IF( LDB.LT.MAX( 1, N ) ) THEN
                    264:          INFO = -7
                    265:       ELSE IF( LDQ.LT.1 .OR. WANTQ .AND. ( LDQ.LT.MAX( 1, N ) ) ) THEN
                    266:          INFO = -9
                    267:       ELSE IF( LDZ.LT.1 .OR. WANTZ .AND. ( LDZ.LT.MAX( 1, N ) ) ) THEN
                    268:          INFO = -11
                    269:       ELSE IF( IFST.LT.1 .OR. IFST.GT.N ) THEN
                    270:          INFO = -12
                    271:       ELSE IF( ILST.LT.1 .OR. ILST.GT.N ) THEN
                    272:          INFO = -13
                    273:       END IF
                    274: *
                    275:       IF( INFO.EQ.0 ) THEN
                    276:          IF( N.LE.1 ) THEN
                    277:             LWMIN = 1
                    278:          ELSE
                    279:             LWMIN = 4*N + 16
                    280:          END IF
                    281:          WORK(1) = LWMIN
                    282: *
                    283:          IF (LWORK.LT.LWMIN .AND. .NOT.LQUERY) THEN
                    284:             INFO = -15
                    285:          END IF
                    286:       END IF
                    287: *
                    288:       IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    289:          CALL XERBLA( 'DTGEXC', -INFO )
                    290:          RETURN
                    291:       ELSE IF( LQUERY ) THEN
                    292:          RETURN
                    293:       END IF
                    294: *
                    295: *     Quick return if possible
                    296: *
                    297:       IF( N.LE.1 )
                    298:      $   RETURN
                    299: *
                    300: *     Determine the first row of the specified block and find out
                    301: *     if it is 1-by-1 or 2-by-2.
                    302: *
                    303:       IF( IFST.GT.1 ) THEN
                    304:          IF( A( IFST, IFST-1 ).NE.ZERO )
                    305:      $      IFST = IFST - 1
                    306:       END IF
                    307:       NBF = 1
                    308:       IF( IFST.LT.N ) THEN
                    309:          IF( A( IFST+1, IFST ).NE.ZERO )
                    310:      $      NBF = 2
                    311:       END IF
                    312: *
                    313: *     Determine the first row of the final block
                    314: *     and find out if it is 1-by-1 or 2-by-2.
                    315: *
                    316:       IF( ILST.GT.1 ) THEN
                    317:          IF( A( ILST, ILST-1 ).NE.ZERO )
                    318:      $      ILST = ILST - 1
                    319:       END IF
                    320:       NBL = 1
                    321:       IF( ILST.LT.N ) THEN
                    322:          IF( A( ILST+1, ILST ).NE.ZERO )
                    323:      $      NBL = 2
                    324:       END IF
                    325:       IF( IFST.EQ.ILST )
                    326:      $   RETURN
                    327: *
                    328:       IF( IFST.LT.ILST ) THEN
                    329: *
                    330: *        Update ILST.
                    331: *
                    332:          IF( NBF.EQ.2 .AND. NBL.EQ.1 )
                    333:      $      ILST = ILST - 1
                    334:          IF( NBF.EQ.1 .AND. NBL.EQ.2 )
                    335:      $      ILST = ILST + 1
                    336: *
                    337:          HERE = IFST
                    338: *
                    339:    10    CONTINUE
                    340: *
                    341: *        Swap with next one below.
                    342: *
                    343:          IF( NBF.EQ.1 .OR. NBF.EQ.2 ) THEN
                    344: *
                    345: *           Current block either 1-by-1 or 2-by-2.
                    346: *
                    347:             NBNEXT = 1
                    348:             IF( HERE+NBF+1.LE.N ) THEN
                    349:                IF( A( HERE+NBF+1, HERE+NBF ).NE.ZERO )
                    350:      $            NBNEXT = 2
                    351:             END IF
                    352:             CALL DTGEX2( WANTQ, WANTZ, N, A, LDA, B, LDB, Q, LDQ, Z,
                    353:      $                   LDZ, HERE, NBF, NBNEXT, WORK, LWORK, INFO )
                    354:             IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    355:                ILST = HERE
                    356:                RETURN
                    357:             END IF
                    358:             HERE = HERE + NBNEXT
                    359: *
                    360: *           Test if 2-by-2 block breaks into two 1-by-1 blocks.
                    361: *
                    362:             IF( NBF.EQ.2 ) THEN
                    363:                IF( A( HERE+1, HERE ).EQ.ZERO )
                    364:      $            NBF = 3
                    365:             END IF
                    366: *
                    367:          ELSE
                    368: *
                    369: *           Current block consists of two 1-by-1 blocks, each of which
                    370: *           must be swapped individually.
                    371: *
                    372:             NBNEXT = 1
                    373:             IF( HERE+3.LE.N ) THEN
                    374:                IF( A( HERE+3, HERE+2 ).NE.ZERO )
                    375:      $            NBNEXT = 2
                    376:             END IF
                    377:             CALL DTGEX2( WANTQ, WANTZ, N, A, LDA, B, LDB, Q, LDQ, Z,
                    378:      $                   LDZ, HERE+1, 1, NBNEXT, WORK, LWORK, INFO )
                    379:             IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    380:                ILST = HERE
                    381:                RETURN
                    382:             END IF
                    383:             IF( NBNEXT.EQ.1 ) THEN
                    384: *
                    385: *              Swap two 1-by-1 blocks.
                    386: *
                    387:                CALL DTGEX2( WANTQ, WANTZ, N, A, LDA, B, LDB, Q, LDQ, Z,
                    388:      $                      LDZ, HERE, 1, 1, WORK, LWORK, INFO )
                    389:                IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    390:                   ILST = HERE
                    391:                   RETURN
                    392:                END IF
                    393:                HERE = HERE + 1
                    394: *
                    395:             ELSE
                    396: *
                    397: *              Recompute NBNEXT in case of 2-by-2 split.
                    398: *
                    399:                IF( A( HERE+2, HERE+1 ).EQ.ZERO )
                    400:      $            NBNEXT = 1
                    401:                IF( NBNEXT.EQ.2 ) THEN
                    402: *
                    403: *                 2-by-2 block did not split.
                    404: *
                    405:                   CALL DTGEX2( WANTQ, WANTZ, N, A, LDA, B, LDB, Q, LDQ,
                    406:      $                         Z, LDZ, HERE, 1, NBNEXT, WORK, LWORK,
                    407:      $                         INFO )
                    408:                   IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    409:                      ILST = HERE
                    410:                      RETURN
                    411:                   END IF
                    412:                   HERE = HERE + 2
                    413:                ELSE
                    414: *
                    415: *                 2-by-2 block did split.
                    416: *
                    417:                   CALL DTGEX2( WANTQ, WANTZ, N, A, LDA, B, LDB, Q, LDQ,
                    418:      $                         Z, LDZ, HERE, 1, 1, WORK, LWORK, INFO )
                    419:                   IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    420:                      ILST = HERE
                    421:                      RETURN
                    422:                   END IF
                    423:                   HERE = HERE + 1
                    424:                   CALL DTGEX2( WANTQ, WANTZ, N, A, LDA, B, LDB, Q, LDQ,
                    425:      $                         Z, LDZ, HERE, 1, 1, WORK, LWORK, INFO )
                    426:                   IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    427:                      ILST = HERE
                    428:                      RETURN
                    429:                   END IF
                    430:                   HERE = HERE + 1
                    431:                END IF
                    432: *
                    433:             END IF
                    434:          END IF
                    435:          IF( HERE.LT.ILST )
                    436:      $      GO TO 10
                    437:       ELSE
                    438:          HERE = IFST
                    439: *
                    440:    20    CONTINUE
                    441: *
                    442: *        Swap with next one below.
                    443: *
                    444:          IF( NBF.EQ.1 .OR. NBF.EQ.2 ) THEN
                    445: *
                    446: *           Current block either 1-by-1 or 2-by-2.
                    447: *
                    448:             NBNEXT = 1
                    449:             IF( HERE.GE.3 ) THEN
                    450:                IF( A( HERE-1, HERE-2 ).NE.ZERO )
                    451:      $            NBNEXT = 2
                    452:             END IF
                    453:             CALL DTGEX2( WANTQ, WANTZ, N, A, LDA, B, LDB, Q, LDQ, Z,
                    454:      $                   LDZ, HERE-NBNEXT, NBNEXT, NBF, WORK, LWORK,
                    455:      $                   INFO )
                    456:             IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    457:                ILST = HERE
                    458:                RETURN
                    459:             END IF
                    460:             HERE = HERE - NBNEXT
                    461: *
                    462: *           Test if 2-by-2 block breaks into two 1-by-1 blocks.
                    463: *
                    464:             IF( NBF.EQ.2 ) THEN
                    465:                IF( A( HERE+1, HERE ).EQ.ZERO )
                    466:      $            NBF = 3
                    467:             END IF
                    468: *
                    469:          ELSE
                    470: *
                    471: *           Current block consists of two 1-by-1 blocks, each of which
                    472: *           must be swapped individually.
                    473: *
                    474:             NBNEXT = 1
                    475:             IF( HERE.GE.3 ) THEN
                    476:                IF( A( HERE-1, HERE-2 ).NE.ZERO )
                    477:      $            NBNEXT = 2
                    478:             END IF
                    479:             CALL DTGEX2( WANTQ, WANTZ, N, A, LDA, B, LDB, Q, LDQ, Z,
                    480:      $                   LDZ, HERE-NBNEXT, NBNEXT, 1, WORK, LWORK,
                    481:      $                   INFO )
                    482:             IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    483:                ILST = HERE
                    484:                RETURN
                    485:             END IF
                    486:             IF( NBNEXT.EQ.1 ) THEN
                    487: *
                    488: *              Swap two 1-by-1 blocks.
                    489: *
                    490:                CALL DTGEX2( WANTQ, WANTZ, N, A, LDA, B, LDB, Q, LDQ, Z,
                    491:      $                      LDZ, HERE, NBNEXT, 1, WORK, LWORK, INFO )
                    492:                IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    493:                   ILST = HERE
                    494:                   RETURN
                    495:                END IF
                    496:                HERE = HERE - 1
                    497:             ELSE
                    498: *
                    499: *             Recompute NBNEXT in case of 2-by-2 split.
                    500: *
                    501:                IF( A( HERE, HERE-1 ).EQ.ZERO )
                    502:      $            NBNEXT = 1
                    503:                IF( NBNEXT.EQ.2 ) THEN
                    504: *
                    505: *                 2-by-2 block did not split.
                    506: *
                    507:                   CALL DTGEX2( WANTQ, WANTZ, N, A, LDA, B, LDB, Q, LDQ,
                    508:      $                         Z, LDZ, HERE-1, 2, 1, WORK, LWORK, INFO )
                    509:                   IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    510:                      ILST = HERE
                    511:                      RETURN
                    512:                   END IF
                    513:                   HERE = HERE - 2
                    514:                ELSE
                    515: *
                    516: *                 2-by-2 block did split.
                    517: *
                    518:                   CALL DTGEX2( WANTQ, WANTZ, N, A, LDA, B, LDB, Q, LDQ,
                    519:      $                         Z, LDZ, HERE, 1, 1, WORK, LWORK, INFO )
                    520:                   IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    521:                      ILST = HERE
                    522:                      RETURN
                    523:                   END IF
                    524:                   HERE = HERE - 1
                    525:                   CALL DTGEX2( WANTQ, WANTZ, N, A, LDA, B, LDB, Q, LDQ,
                    526:      $                         Z, LDZ, HERE, 1, 1, WORK, LWORK, INFO )
                    527:                   IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    528:                      ILST = HERE
                    529:                      RETURN
                    530:                   END IF
                    531:                   HERE = HERE - 1
                    532:                END IF
                    533:             END IF
                    534:          END IF
                    535:          IF( HERE.GT.ILST )
                    536:      $      GO TO 20
                    537:       END IF
                    538:       ILST = HERE
                    539:       WORK( 1 ) = LWMIN
                    540:       RETURN
                    541: *
                    542: *     End of DTGEXC
                    543: *
                    544:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>