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

1.1     ! bertrand    1: *  Definition:
        !             2: *  ===========
        !             3: *
        !             4: *       SUBROUTINE ZGETSLS( TRANS, M, N, NRHS, A, LDA, B, LDB,
        !             5: *     $                     WORK, LWORK, INFO )
        !             6: *
        !             7: *       .. Scalar Arguments ..
        !             8: *       CHARACTER          TRANS
        !             9: *       INTEGER            INFO, LDA, LDB, LWORK, M, N, NRHS
        !            10: *       ..
        !            11: *       .. Array Arguments ..
        !            12: *       COMPLEX*16         A( LDA, * ), B( LDB, * ), WORK( * )
        !            13: *       ..
        !            14: *
        !            15: *
        !            16: *> \par Purpose:
        !            17: *  =============
        !            18: *>
        !            19: *> \verbatim
        !            20: *>
        !            21: *> ZGETSLS solves overdetermined or underdetermined complex linear systems
        !            22: *> involving an M-by-N matrix A, using a tall skinny QR or short wide LQ
        !            23: *> factorization of A.  It is assumed that A has full rank.
        !            24: *>
        !            25: *>
        !            26: *>
        !            27: *> The following options are provided:
        !            28: *>
        !            29: *> 1. If TRANS = 'N' and m >= n:  find the least squares solution of
        !            30: *>    an overdetermined system, i.e., solve the least squares problem
        !            31: *>                 minimize || B - A*X ||.
        !            32: *>
        !            33: *> 2. If TRANS = 'N' and m < n:  find the minimum norm solution of
        !            34: *>    an underdetermined system A * X = B.
        !            35: *>
        !            36: *> 3. If TRANS = 'C' and m >= n:  find the minimum norm solution of
        !            37: *>    an undetermined system A**T * X = B.
        !            38: *>
        !            39: *> 4. If TRANS = 'C' and m < n:  find the least squares solution of
        !            40: *>    an overdetermined system, i.e., solve the least squares problem
        !            41: *>                 minimize || B - A**T * X ||.
        !            42: *>
        !            43: *> Several right hand side vectors b and solution vectors x can be
        !            44: *> handled in a single call; they are stored as the columns of the
        !            45: *> M-by-NRHS right hand side matrix B and the N-by-NRHS solution
        !            46: *> matrix X.
        !            47: *> \endverbatim
        !            48: *
        !            49: *  Arguments:
        !            50: *  ==========
        !            51: *
        !            52: *> \param[in] TRANS
        !            53: *> \verbatim
        !            54: *>          TRANS is CHARACTER*1
        !            55: *>          = 'N': the linear system involves A;
        !            56: *>          = 'C': the linear system involves A**C.
        !            57: *> \endverbatim
        !            58: *>
        !            59: *> \param[in] M
        !            60: *> \verbatim
        !            61: *>          M is INTEGER
        !            62: *>          The number of rows of the matrix A.  M >= 0.
        !            63: *> \endverbatim
        !            64: *>
        !            65: *> \param[in] N
        !            66: *> \verbatim
        !            67: *>          N is INTEGER
        !            68: *>          The number of columns of the matrix A.  N >= 0.
        !            69: *> \endverbatim
        !            70: *>
        !            71: *> \param[in] NRHS
        !            72: *> \verbatim
        !            73: *>          NRHS is INTEGER
        !            74: *>          The number of right hand sides, i.e., the number of
        !            75: *>          columns of the matrices B and X. NRHS >=0.
        !            76: *> \endverbatim
        !            77: *>
        !            78: *> \param[in,out] A
        !            79: *> \verbatim
        !            80: *>          A is COMPLEX*16 array, dimension (LDA,N)
        !            81: *>          On entry, the M-by-N matrix A.
        !            82: *>          On exit,
        !            83: *>          A is overwritten by details of its QR or LQ
        !            84: *>          factorization as returned by ZGEQR or ZGELQ.
        !            85: *> \endverbatim
        !            86: *>
        !            87: *> \param[in] LDA
        !            88: *> \verbatim
        !            89: *>          LDA is INTEGER
        !            90: *>          The leading dimension of the array A.  LDA >= max(1,M).
        !            91: *> \endverbatim
        !            92: *>
        !            93: *> \param[in,out] B
        !            94: *> \verbatim
        !            95: *>          B is COMPLEX*16 array, dimension (LDB,NRHS)
        !            96: *>          On entry, the matrix B of right hand side vectors, stored
        !            97: *>          columnwise; B is M-by-NRHS if TRANS = 'N', or N-by-NRHS
        !            98: *>          if TRANS = 'C'.
        !            99: *>          On exit, if INFO = 0, B is overwritten by the solution
        !           100: *>          vectors, stored columnwise:
        !           101: *>          if TRANS = 'N' and m >= n, rows 1 to n of B contain the least
        !           102: *>          squares solution vectors.
        !           103: *>          if TRANS = 'N' and m < n, rows 1 to N of B contain the
        !           104: *>          minimum norm solution vectors;
        !           105: *>          if TRANS = 'C' and m >= n, rows 1 to M of B contain the
        !           106: *>          minimum norm solution vectors;
        !           107: *>          if TRANS = 'C' and m < n, rows 1 to M of B contain the
        !           108: *>          least squares solution vectors.
        !           109: *> \endverbatim
        !           110: *>
        !           111: *> \param[in] LDB
        !           112: *> \verbatim
        !           113: *>          LDB is INTEGER
        !           114: *>          The leading dimension of the array B. LDB >= MAX(1,M,N).
        !           115: *> \endverbatim
        !           116: *>
        !           117: *> \param[out] WORK
        !           118: *> \verbatim
        !           119: *>          (workspace) COMPLEX*16 array, dimension (MAX(1,LWORK))
        !           120: *>          On exit, if INFO = 0, WORK(1) contains optimal (or either minimal
        !           121: *>          or optimal, if query was assumed) LWORK.
        !           122: *>          See LWORK for details.
        !           123: *> \endverbatim
        !           124: *>
        !           125: *> \param[in] LWORK
        !           126: *> \verbatim
        !           127: *>          LWORK is INTEGER
        !           128: *>          The dimension of the array WORK.
        !           129: *>          If LWORK = -1 or -2, then a workspace query is assumed.
        !           130: *>          If LWORK = -1, the routine calculates optimal size of WORK for the
        !           131: *>          optimal performance and returns this value in WORK(1).
        !           132: *>          If LWORK = -2, the routine calculates minimal size of WORK and 
        !           133: *>          returns this value in WORK(1).
        !           134: *> \endverbatim
        !           135: *>
        !           136: *> \param[out] INFO
        !           137: *> \verbatim
        !           138: *>          INFO is INTEGER
        !           139: *>          = 0:  successful exit
        !           140: *>          < 0:  if INFO = -i, the i-th argument had an illegal value
        !           141: *>          > 0:  if INFO =  i, the i-th diagonal element of the
        !           142: *>                triangular factor of A is zero, so that A does not have
        !           143: *>                full rank; the least squares solution could not be
        !           144: *>                computed.
        !           145: *> \endverbatim
        !           146: *
        !           147: *  Authors:
        !           148: *  ========
        !           149: *
        !           150: *> \author Univ. of Tennessee
        !           151: *> \author Univ. of California Berkeley
        !           152: *> \author Univ. of Colorado Denver
        !           153: *> \author NAG Ltd.
        !           154: *
        !           155: *> \date December 2016
        !           156: *
        !           157: *> \ingroup complex16GEsolve
        !           158: *
        !           159: *  =====================================================================
        !           160:       SUBROUTINE ZGETSLS( TRANS, M, N, NRHS, A, LDA, B, LDB,
        !           161:      $                    WORK, LWORK, INFO )
        !           162: *
        !           163: *  -- LAPACK driver routine (version 3.7.0) --
        !           164: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
        !           165: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
        !           166: *     December 2016
        !           167: *
        !           168: *     .. Scalar Arguments ..
        !           169:       CHARACTER          TRANS
        !           170:       INTEGER            INFO, LDA, LDB, LWORK, M, N, NRHS
        !           171: *     ..
        !           172: *     .. Array Arguments ..
        !           173:       COMPLEX*16         A( LDA, * ), B( LDB, * ), WORK( * )
        !           174: *
        !           175: *     ..
        !           176: *
        !           177: *  =====================================================================
        !           178: *
        !           179: *     .. Parameters ..
        !           180:       DOUBLE PRECISION   ZERO, ONE
        !           181:       PARAMETER          ( ZERO = 0.0D0, ONE = 1.0D0 )
        !           182:       COMPLEX*16         CZERO
        !           183:       PARAMETER          ( CZERO = ( 0.0D+0, 0.0D+0 ) )
        !           184: *     ..
        !           185: *     .. Local Scalars ..
        !           186:       LOGICAL            LQUERY, TRAN
        !           187:       INTEGER            I, IASCL, IBSCL, J, MINMN, MAXMN, BROW,
        !           188:      $                   SCLLEN, MNK, TSZO, TSZM, LWO, LWM, LW1, LW2,
        !           189:      $                   WSIZEO, WSIZEM, INFO2
        !           190:       DOUBLE PRECISION   ANRM, BIGNUM, BNRM, SMLNUM
        !           191:       COMPLEX*16         TQ( 5 ), WORKQ
        !           192: *     ..
        !           193: *     .. External Functions ..
        !           194:       LOGICAL            LSAME
        !           195:       INTEGER            ILAENV
        !           196:       DOUBLE PRECISION   DLAMCH, ZLANGE
        !           197:       EXTERNAL           LSAME, ILAENV, DLABAD, DLAMCH, ZLANGE
        !           198: *     ..
        !           199: *     .. External Subroutines ..
        !           200:       EXTERNAL           ZGEQR, ZGEMQR, ZLASCL, ZLASET,
        !           201:      $                   ZTRTRS, XERBLA, ZGELQ, ZGEMLQ
        !           202: *     ..
        !           203: *     .. Intrinsic Functions ..
        !           204:       INTRINSIC          DBLE, MAX, MIN, INT
        !           205: *     ..
        !           206: *     .. Executable Statements ..
        !           207: *
        !           208: *     Test the input arguments.
        !           209: *
        !           210:       INFO = 0
        !           211:       MINMN = MIN( M, N )
        !           212:       MAXMN = MAX( M, N )
        !           213:       MNK   = MAX( MINMN, NRHS )
        !           214:       TRAN  = LSAME( TRANS, 'C' )
        !           215: *
        !           216:       LQUERY = ( LWORK.EQ.-1 .OR. LWORK.EQ.-2 )
        !           217:       IF( .NOT.( LSAME( TRANS, 'N' ) .OR.
        !           218:      $    LSAME( TRANS, 'C' ) ) ) THEN
        !           219:          INFO = -1
        !           220:       ELSE IF( M.LT.0 ) THEN
        !           221:          INFO = -2
        !           222:       ELSE IF( N.LT.0 ) THEN
        !           223:          INFO = -3
        !           224:       ELSE IF( NRHS.LT.0 ) THEN
        !           225:          INFO = -4
        !           226:       ELSE IF( LDA.LT.MAX( 1, M ) ) THEN
        !           227:          INFO = -6
        !           228:       ELSE IF( LDB.LT.MAX( 1, M, N ) ) THEN
        !           229:          INFO = -8
        !           230:       END IF
        !           231: *
        !           232:       IF( INFO.EQ.0 ) THEN
        !           233: *
        !           234: *     Determine the block size and minimum LWORK
        !           235: *
        !           236:        IF( M.GE.N ) THEN
        !           237:          CALL ZGEQR( M, N, A, LDA, TQ, -1, WORKQ, -1, INFO2 )
        !           238:          TSZO = INT( TQ( 1 ) )
        !           239:          LWO  = INT( WORKQ )
        !           240:          CALL ZGEMQR( 'L', TRANS, M, NRHS, N, A, LDA, TQ,
        !           241:      $                TSZO, B, LDB, WORKQ, -1, INFO2 )
        !           242:          LWO  = MAX( LWO, INT( WORKQ ) )
        !           243:          CALL ZGEQR( M, N, A, LDA, TQ, -2, WORKQ, -2, INFO2 )
        !           244:          TSZM = INT( TQ( 1 ) )
        !           245:          LWM  = INT( WORKQ )
        !           246:          CALL ZGEMQR( 'L', TRANS, M, NRHS, N, A, LDA, TQ,
        !           247:      $                TSZM, B, LDB, WORKQ, -1, INFO2 )
        !           248:          LWM = MAX( LWM, INT( WORKQ ) )
        !           249:          WSIZEO = TSZO + LWO
        !           250:          WSIZEM = TSZM + LWM
        !           251:        ELSE
        !           252:          CALL ZGELQ( M, N, A, LDA, TQ, -1, WORKQ, -1, INFO2 )
        !           253:          TSZO = INT( TQ( 1 ) )
        !           254:          LWO  = INT( WORKQ )
        !           255:          CALL ZGEMLQ( 'L', TRANS, N, NRHS, M, A, LDA, TQ,
        !           256:      $                TSZO, B, LDB, WORKQ, -1, INFO2 )
        !           257:          LWO  = MAX( LWO, INT( WORKQ ) )
        !           258:          CALL ZGELQ( M, N, A, LDA, TQ, -2, WORKQ, -2, INFO2 )
        !           259:          TSZM = INT( TQ( 1 ) )
        !           260:          LWM  = INT( WORKQ )
        !           261:          CALL ZGEMLQ( 'L', TRANS, N, NRHS, M, A, LDA, TQ,
        !           262:      $                TSZO, B, LDB, WORKQ, -1, INFO2 )
        !           263:          LWM  = MAX( LWM, INT( WORKQ ) )
        !           264:          WSIZEO = TSZO + LWO
        !           265:          WSIZEM = TSZM + LWM
        !           266:        END IF
        !           267: *
        !           268:        IF( ( LWORK.LT.WSIZEM ).AND.( .NOT.LQUERY ) ) THEN
        !           269:           INFO = -10
        !           270:        END IF
        !           271: *
        !           272:       END IF
        !           273: *
        !           274:       IF( INFO.NE.0 ) THEN
        !           275:         CALL XERBLA( 'ZGETSLS', -INFO )
        !           276:         WORK( 1 ) = DBLE( WSIZEO )
        !           277:         RETURN
        !           278:       END IF
        !           279:       IF( LQUERY ) THEN
        !           280:         IF( LWORK.EQ.-1 ) WORK( 1 ) = REAL( WSIZEO )
        !           281:         IF( LWORK.EQ.-2 ) WORK( 1 ) = REAL( WSIZEM )
        !           282:         RETURN
        !           283:       END IF
        !           284:       IF( LWORK.LT.WSIZEO ) THEN
        !           285:         LW1 = TSZM
        !           286:         LW2 = LWM
        !           287:       ELSE
        !           288:         LW1 = TSZO
        !           289:         LW2 = LWO
        !           290:       END IF
        !           291: *
        !           292: *     Quick return if possible
        !           293: *
        !           294:       IF( MIN( M, N, NRHS ).EQ.0 ) THEN
        !           295:            CALL ZLASET( 'FULL', MAX( M, N ), NRHS, CZERO, CZERO,
        !           296:      $                  B, LDB )
        !           297:            RETURN
        !           298:       END IF
        !           299: *
        !           300: *     Get machine parameters
        !           301: *
        !           302:        SMLNUM = DLAMCH( 'S' ) / DLAMCH( 'P' )
        !           303:        BIGNUM = ONE / SMLNUM
        !           304:        CALL DLABAD( SMLNUM, BIGNUM )
        !           305: *
        !           306: *     Scale A, B if max element outside range [SMLNUM,BIGNUM]
        !           307: *
        !           308:       ANRM = ZLANGE( 'M', M, N, A, LDA, WORK )
        !           309:       IASCL = 0
        !           310:       IF( ANRM.GT.ZERO .AND. ANRM.LT.SMLNUM ) THEN
        !           311: *
        !           312: *        Scale matrix norm up to SMLNUM
        !           313: *
        !           314:          CALL ZLASCL( 'G', 0, 0, ANRM, SMLNUM, M, N, A, LDA, INFO )
        !           315:          IASCL = 1
        !           316:       ELSE IF( ANRM.GT.BIGNUM ) THEN
        !           317: *
        !           318: *        Scale matrix norm down to BIGNUM
        !           319: *
        !           320:          CALL ZLASCL( 'G', 0, 0, ANRM, BIGNUM, M, N, A, LDA, INFO )
        !           321:          IASCL = 2
        !           322:       ELSE IF( ANRM.EQ.ZERO ) THEN
        !           323: *
        !           324: *        Matrix all zero. Return zero solution.
        !           325: *
        !           326:          CALL ZLASET( 'F', MAXMN, NRHS, CZERO, CZERO, B, LDB )
        !           327:          GO TO 50
        !           328:       END IF
        !           329: *
        !           330:       BROW = M
        !           331:       IF ( TRAN ) THEN
        !           332:         BROW = N
        !           333:       END IF
        !           334:       BNRM = ZLANGE( 'M', BROW, NRHS, B, LDB, WORK )
        !           335:       IBSCL = 0
        !           336:       IF( BNRM.GT.ZERO .AND. BNRM.LT.SMLNUM ) THEN
        !           337: *
        !           338: *        Scale matrix norm up to SMLNUM
        !           339: *
        !           340:          CALL ZLASCL( 'G', 0, 0, BNRM, SMLNUM, BROW, NRHS, B, LDB,
        !           341:      $                INFO )
        !           342:          IBSCL = 1
        !           343:       ELSE IF( BNRM.GT.BIGNUM ) THEN
        !           344: *
        !           345: *        Scale matrix norm down to BIGNUM
        !           346: *
        !           347:          CALL ZLASCL( 'G', 0, 0, BNRM, BIGNUM, BROW, NRHS, B, LDB,
        !           348:      $                INFO )
        !           349:          IBSCL = 2
        !           350:       END IF
        !           351: *
        !           352:       IF ( M.GE.N ) THEN
        !           353: *
        !           354: *        compute QR factorization of A
        !           355: *
        !           356:         CALL ZGEQR( M, N, A, LDA, WORK( LW2+1 ), LW1,
        !           357:      $              WORK( 1 ), LW2, INFO )
        !           358:         IF ( .NOT.TRAN ) THEN
        !           359: *
        !           360: *           Least-Squares Problem min || A * X - B ||
        !           361: *
        !           362: *           B(1:M,1:NRHS) := Q**T * B(1:M,1:NRHS)
        !           363: *
        !           364:           CALL ZGEMQR( 'L' , 'C', M, NRHS, N, A, LDA,
        !           365:      $                 WORK( LW2+1 ), LW1, B, LDB, WORK( 1 ), LW2,
        !           366:      $                 INFO )
        !           367: *
        !           368: *           B(1:N,1:NRHS) := inv(R) * B(1:N,1:NRHS)
        !           369: *
        !           370:           CALL ZTRTRS( 'U', 'N', 'N', N, NRHS,
        !           371:      $                  A, LDA, B, LDB, INFO )
        !           372:           IF( INFO.GT.0 ) THEN
        !           373:             RETURN
        !           374:           END IF
        !           375:           SCLLEN = N
        !           376:         ELSE
        !           377: *
        !           378: *           Overdetermined system of equations A**T * X = B
        !           379: *
        !           380: *           B(1:N,1:NRHS) := inv(R**T) * B(1:N,1:NRHS)
        !           381: *
        !           382:             CALL ZTRTRS( 'U', 'C', 'N', N, NRHS,
        !           383:      $                   A, LDA, B, LDB, INFO )
        !           384: *
        !           385:             IF( INFO.GT.0 ) THEN
        !           386:                RETURN
        !           387:             END IF
        !           388: *
        !           389: *           B(N+1:M,1:NRHS) = CZERO
        !           390: *
        !           391:             DO 20 J = 1, NRHS
        !           392:                DO 10 I = N + 1, M
        !           393:                   B( I, J ) = CZERO
        !           394:    10          CONTINUE
        !           395:    20       CONTINUE
        !           396: *
        !           397: *           B(1:M,1:NRHS) := Q(1:N,:) * B(1:N,1:NRHS)
        !           398: *
        !           399:             CALL ZGEMQR( 'L', 'N', M, NRHS, N, A, LDA,
        !           400:      $                   WORK( LW2+1 ), LW1, B, LDB, WORK( 1 ), LW2,
        !           401:      $                   INFO )
        !           402: *
        !           403:             SCLLEN = M
        !           404: *
        !           405:          END IF
        !           406: *
        !           407:       ELSE
        !           408: *
        !           409: *        Compute LQ factorization of A
        !           410: *
        !           411:          CALL ZGELQ( M, N, A, LDA, WORK( LW2+1 ), LW1,
        !           412:      $               WORK( 1 ), LW2, INFO )
        !           413: *
        !           414: *        workspace at least M, optimally M*NB.
        !           415: *
        !           416:          IF( .NOT.TRAN ) THEN
        !           417: *
        !           418: *           underdetermined system of equations A * X = B
        !           419: *
        !           420: *           B(1:M,1:NRHS) := inv(L) * B(1:M,1:NRHS)
        !           421: *
        !           422:             CALL ZTRTRS( 'L', 'N', 'N', M, NRHS,
        !           423:      $                   A, LDA, B, LDB, INFO )
        !           424: *
        !           425:             IF( INFO.GT.0 ) THEN
        !           426:                RETURN
        !           427:             END IF
        !           428: *
        !           429: *           B(M+1:N,1:NRHS) = 0
        !           430: *
        !           431:             DO 40 J = 1, NRHS
        !           432:                DO 30 I = M + 1, N
        !           433:                   B( I, J ) = CZERO
        !           434:    30          CONTINUE
        !           435:    40       CONTINUE
        !           436: *
        !           437: *           B(1:N,1:NRHS) := Q(1:N,:)**T * B(1:M,1:NRHS)
        !           438: *
        !           439:             CALL ZGEMLQ( 'L', 'C', N, NRHS, M, A, LDA,
        !           440:      $                   WORK( LW2+1 ), LW1, B, LDB, WORK( 1 ), LW2,
        !           441:      $                   INFO )
        !           442: *
        !           443: *           workspace at least NRHS, optimally NRHS*NB
        !           444: *
        !           445:             SCLLEN = N
        !           446: *
        !           447:          ELSE
        !           448: *
        !           449: *           overdetermined system min || A**T * X - B ||
        !           450: *
        !           451: *           B(1:N,1:NRHS) := Q * B(1:N,1:NRHS)
        !           452: *
        !           453:             CALL ZGEMLQ( 'L', 'N', N, NRHS, M, A, LDA,
        !           454:      $                   WORK( LW2+1 ), LW1, B, LDB, WORK( 1 ), LW2,
        !           455:      $                   INFO )
        !           456: *
        !           457: *           workspace at least NRHS, optimally NRHS*NB
        !           458: *
        !           459: *           B(1:M,1:NRHS) := inv(L**T) * B(1:M,1:NRHS)
        !           460: *
        !           461:             CALL ZTRTRS( 'L', 'C', 'N', M, NRHS,
        !           462:      $                   A, LDA, B, LDB, INFO )
        !           463: *
        !           464:             IF( INFO.GT.0 ) THEN
        !           465:                RETURN
        !           466:             END IF
        !           467: *
        !           468:             SCLLEN = M
        !           469: *
        !           470:          END IF
        !           471: *
        !           472:       END IF
        !           473: *
        !           474: *     Undo scaling
        !           475: *
        !           476:       IF( IASCL.EQ.1 ) THEN
        !           477:         CALL ZLASCL( 'G', 0, 0, ANRM, SMLNUM, SCLLEN, NRHS, B, LDB,
        !           478:      $               INFO )
        !           479:       ELSE IF( IASCL.EQ.2 ) THEN
        !           480:         CALL ZLASCL( 'G', 0, 0, ANRM, BIGNUM, SCLLEN, NRHS, B, LDB,
        !           481:      $                INFO )
        !           482:       END IF
        !           483:       IF( IBSCL.EQ.1 ) THEN
        !           484:         CALL ZLASCL( 'G', 0, 0, SMLNUM, BNRM, SCLLEN, NRHS, B, LDB,
        !           485:      $               INFO )
        !           486:       ELSE IF( IBSCL.EQ.2 ) THEN
        !           487:         CALL ZLASCL( 'G', 0, 0, BIGNUM, BNRM, SCLLEN, NRHS, B, LDB,
        !           488:      $               INFO )
        !           489:       END IF
        !           490: *
        !           491:    50 CONTINUE
        !           492:       WORK( 1 ) = DBLE( TSZO + LWO )
        !           493:       RETURN
        !           494: *
        !           495: *     End of ZGETSLS
        !           496: *
        !           497:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>