Annotation of rpl/lapack/lapack/zhetf2_rk.f, revision 1.5

1.1       bertrand    1: *> \brief \b ZHETF2_RK computes the factorization of a complex Hermitian 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 ZHETF2_RK + dependencies
                     10: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.tgz?format=tgz&filename=/lapack/lapack_routine/zhetf2_rk.f">
                     11: *> [TGZ]</a>
                     12: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.zip?format=zip&filename=/lapack/lapack_routine/zhetf2_rk.f">
                     13: *> [ZIP]</a>
                     14: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.txt?format=txt&filename=/lapack/lapack_routine/zhetf2_rk.f">
                     15: *> [TXT]</a>
                     16: *> \endhtmlonly
                     17: *
                     18: *  Definition:
                     19: *  ===========
                     20: *
                     21: *       SUBROUTINE ZHETF2_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: *       COMPLEX*16         A( LDA, * ), E ( * )
                     30: *       ..
                     31: *
                     32: *
                     33: *> \par Purpose:
                     34: *  =============
                     35: *>
                     36: *> \verbatim
                     37: *> ZHETF2_RK computes the factorization of a complex Hermitian matrix A
                     38: *> using the bounded Bunch-Kaufman (rook) diagonal pivoting method:
                     39: *>
                     40: *>    A = P*U*D*(U**H)*(P**T) or A = P*L*D*(L**H)*(P**T),
                     41: *>
                     42: *> where U (or L) is unit upper (or lower) triangular matrix,
                     43: *> U**H (or L**H) is the conjugate of U (or L), P is a permutation
                     44: *> matrix, P**T is the transpose of P, and D is Hermitian 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: *>          Hermitian 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 COMPLEX*16 array, dimension (LDA,N)
                     72: *>          On entry, the Hermitian 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 Hermitian 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 COMPLEX*16 array, dimension (N)
                    101: *>          On exit, contains the superdiagonal (or subdiagonal)
                    102: *>          elements of the Hermitian 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 Hermitian 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 complex16HEcomputational
                    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 ZHETF2_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:       COMPLEX*16         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:       COMPLEX*16         CZERO
                    263:       PARAMETER          ( CZERO = ( 0.0D+0, 0.0D+0 ) )
                    264: *     ..
                    265: *     .. Local Scalars ..
                    266:       LOGICAL            DONE, UPPER
                    267:       INTEGER            I, II, IMAX, ITEMP, J, JMAX, K, KK, KP, KSTEP,
                    268:      $                   P
                    269:       DOUBLE PRECISION   ABSAKK, ALPHA, COLMAX, D, D11, D22, R1, DTEMP,
                    270:      $                   ROWMAX, TT, SFMIN
                    271:       COMPLEX*16         D12, D21, T, WK, WKM1, WKP1, Z
                    272: *     ..
                    273: *     .. External Functions ..
                    274: *
                    275:       LOGICAL            LSAME
                    276:       INTEGER            IZAMAX
                    277:       DOUBLE PRECISION   DLAMCH, DLAPY2
                    278:       EXTERNAL           LSAME, IZAMAX, DLAMCH, DLAPY2
                    279: *     ..
                    280: *     .. External Subroutines ..
                    281:       EXTERNAL           XERBLA, ZDSCAL, ZHER, ZSWAP
                    282: *     ..
                    283: *     .. Intrinsic Functions ..
                    284:       INTRINSIC          ABS, DBLE, DCMPLX, DCONJG, DIMAG, MAX, SQRT
                    285: *     ..
                    286: *     .. Statement Functions ..
                    287:       DOUBLE PRECISION   CABS1
                    288: *     ..
                    289: *     .. Statement Function definitions ..
                    290:       CABS1( Z ) = ABS( DBLE( Z ) ) + ABS( DIMAG( Z ) )
                    291: *     ..
                    292: *     .. Executable Statements ..
                    293: *
                    294: *     Test the input parameters.
                    295: *
                    296:       INFO = 0
                    297:       UPPER = LSAME( UPLO, 'U' )
                    298:       IF( .NOT.UPPER .AND. .NOT.LSAME( UPLO, 'L' ) ) THEN
                    299:          INFO = -1
                    300:       ELSE IF( N.LT.0 ) THEN
                    301:          INFO = -2
                    302:       ELSE IF( LDA.LT.MAX( 1, N ) ) THEN
                    303:          INFO = -4
                    304:       END IF
                    305:       IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    306:          CALL XERBLA( 'ZHETF2_RK', -INFO )
                    307:          RETURN
                    308:       END IF
                    309: *
                    310: *     Initialize ALPHA for use in choosing pivot block size.
                    311: *
                    312:       ALPHA = ( ONE+SQRT( SEVTEN ) ) / EIGHT
                    313: *
                    314: *     Compute machine safe minimum
                    315: *
                    316:       SFMIN = DLAMCH( 'S' )
                    317: *
                    318:       IF( UPPER ) THEN
                    319: *
                    320: *        Factorize A as U*D*U**H using the upper triangle of A
                    321: *
1.4       bertrand  322: *        Initialize the first entry of array E, where superdiagonal
1.1       bertrand  323: *        elements of D are stored
                    324: *
                    325:          E( 1 ) = CZERO
                    326: *
                    327: *        K is the main loop index, decreasing from N to 1 in steps of
                    328: *        1 or 2
                    329: *
                    330:          K = N
                    331:    10    CONTINUE
                    332: *
                    333: *        If K < 1, exit from loop
                    334: *
                    335:          IF( K.LT.1 )
                    336:      $      GO TO 34
                    337:          KSTEP = 1
                    338:          P = K
                    339: *
                    340: *        Determine rows and columns to be interchanged and whether
                    341: *        a 1-by-1 or 2-by-2 pivot block will be used
                    342: *
                    343:          ABSAKK = ABS( DBLE( A( K, K ) ) )
                    344: *
                    345: *        IMAX is the row-index of the largest off-diagonal element in
                    346: *        column K, and COLMAX is its absolute value.
                    347: *        Determine both COLMAX and IMAX.
                    348: *
                    349:          IF( K.GT.1 ) THEN
                    350:             IMAX = IZAMAX( K-1, A( 1, K ), 1 )
                    351:             COLMAX = CABS1( A( IMAX, K ) )
                    352:          ELSE
                    353:             COLMAX = ZERO
                    354:          END IF
                    355: *
                    356:          IF( ( MAX( ABSAKK, COLMAX ).EQ.ZERO ) ) THEN
                    357: *
                    358: *           Column K is zero or underflow: set INFO and continue
                    359: *
                    360:             IF( INFO.EQ.0 )
                    361:      $         INFO = K
                    362:             KP = K
                    363:             A( K, K ) = DBLE( A( K, K ) )
                    364: *
                    365: *           Set E( K ) to zero
                    366: *
                    367:             IF( K.GT.1 )
                    368:      $         E( K ) = CZERO
                    369: *
                    370:          ELSE
                    371: *
                    372: *           ============================================================
                    373: *
                    374: *           BEGIN pivot search
                    375: *
                    376: *           Case(1)
                    377: *           Equivalent to testing for ABSAKK.GE.ALPHA*COLMAX
                    378: *           (used to handle NaN and Inf)
                    379: *
                    380:             IF( .NOT.( ABSAKK.LT.ALPHA*COLMAX ) ) THEN
                    381: *
                    382: *              no interchange, use 1-by-1 pivot block
                    383: *
                    384:                KP = K
                    385: *
                    386:             ELSE
                    387: *
                    388:                DONE = .FALSE.
                    389: *
                    390: *              Loop until pivot found
                    391: *
                    392:    12          CONTINUE
                    393: *
                    394: *                 BEGIN pivot search loop body
                    395: *
                    396: *
                    397: *                 JMAX is the column-index of the largest off-diagonal
                    398: *                 element in row IMAX, and ROWMAX is its absolute value.
                    399: *                 Determine both ROWMAX and JMAX.
                    400: *
                    401:                   IF( IMAX.NE.K ) THEN
                    402:                      JMAX = IMAX + IZAMAX( K-IMAX, A( IMAX, IMAX+1 ),
                    403:      $                                     LDA )
                    404:                      ROWMAX = CABS1( A( IMAX, JMAX ) )
                    405:                   ELSE
                    406:                      ROWMAX = ZERO
                    407:                   END IF
                    408: *
                    409:                   IF( IMAX.GT.1 ) THEN
                    410:                      ITEMP = IZAMAX( IMAX-1, A( 1, IMAX ), 1 )
                    411:                      DTEMP = CABS1( A( ITEMP, IMAX ) )
                    412:                      IF( DTEMP.GT.ROWMAX ) THEN
                    413:                         ROWMAX = DTEMP
                    414:                         JMAX = ITEMP
                    415:                      END IF
                    416:                   END IF
                    417: *
                    418: *                 Case(2)
                    419: *                 Equivalent to testing for
1.5     ! bertrand  420: *                 ABS( DBLE( W( IMAX,KW-1 ) ) ).GE.ALPHA*ROWMAX
1.1       bertrand  421: *                 (used to handle NaN and Inf)
                    422: *
                    423:                   IF( .NOT.( ABS( DBLE( A( IMAX, IMAX ) ) )
                    424:      $                       .LT.ALPHA*ROWMAX ) ) THEN
                    425: *
                    426: *                    interchange rows and columns K and IMAX,
                    427: *                    use 1-by-1 pivot block
                    428: *
                    429:                      KP = IMAX
                    430:                      DONE = .TRUE.
                    431: *
                    432: *                 Case(3)
                    433: *                 Equivalent to testing for ROWMAX.EQ.COLMAX,
                    434: *                 (used to handle NaN and Inf)
                    435: *
                    436:                   ELSE IF( ( P.EQ.JMAX ) .OR. ( ROWMAX.LE.COLMAX ) )
                    437:      $            THEN
                    438: *
                    439: *                    interchange rows and columns K-1 and IMAX,
                    440: *                    use 2-by-2 pivot block
                    441: *
                    442:                      KP = IMAX
                    443:                      KSTEP = 2
                    444:                      DONE = .TRUE.
                    445: *
                    446: *                 Case(4)
                    447:                   ELSE
                    448: *
                    449: *                    Pivot not found: set params and repeat
                    450: *
                    451:                      P = IMAX
                    452:                      COLMAX = ROWMAX
                    453:                      IMAX = JMAX
                    454:                   END IF
                    455: *
                    456: *                 END pivot search loop body
                    457: *
                    458:                IF( .NOT.DONE ) GOTO 12
                    459: *
                    460:             END IF
                    461: *
                    462: *           END pivot search
                    463: *
                    464: *           ============================================================
                    465: *
                    466: *           KK is the column of A where pivoting step stopped
                    467: *
                    468:             KK = K - KSTEP + 1
                    469: *
                    470: *           For only a 2x2 pivot, interchange rows and columns K and P
                    471: *           in the leading submatrix A(1:k,1:k)
                    472: *
                    473:             IF( ( KSTEP.EQ.2 ) .AND. ( P.NE.K ) ) THEN
                    474: *              (1) Swap columnar parts
                    475:                IF( P.GT.1 )
                    476:      $            CALL ZSWAP( P-1, A( 1, K ), 1, A( 1, P ), 1 )
                    477: *              (2) Swap and conjugate middle parts
                    478:                DO 14 J = P + 1, K - 1
                    479:                   T = DCONJG( A( J, K ) )
                    480:                   A( J, K ) = DCONJG( A( P, J ) )
                    481:                   A( P, J ) = T
                    482:    14          CONTINUE
                    483: *              (3) Swap and conjugate corner elements at row-col interserction
                    484:                A( P, K ) = DCONJG( A( P, K ) )
                    485: *              (4) Swap diagonal elements at row-col intersection
                    486:                R1 = DBLE( A( K, K ) )
                    487:                A( K, K ) = DBLE( A( P, P ) )
                    488:                A( P, P ) = R1
                    489: *
                    490: *              Convert upper triangle of A into U form by applying
                    491: *              the interchanges in columns k+1:N.
                    492: *
                    493:                IF( K.LT.N )
                    494:      $            CALL ZSWAP( N-K, A( K, K+1 ), LDA, A( P, K+1 ), LDA )
                    495: *
                    496:             END IF
                    497: *
                    498: *           For both 1x1 and 2x2 pivots, interchange rows and
                    499: *           columns KK and KP in the leading submatrix A(1:k,1:k)
                    500: *
                    501:             IF( KP.NE.KK ) THEN
                    502: *              (1) Swap columnar parts
                    503:                IF( KP.GT.1 )
                    504:      $            CALL ZSWAP( KP-1, A( 1, KK ), 1, A( 1, KP ), 1 )
                    505: *              (2) Swap and conjugate middle parts
                    506:                DO 15 J = KP + 1, KK - 1
                    507:                   T = DCONJG( A( J, KK ) )
                    508:                   A( J, KK ) = DCONJG( A( KP, J ) )
                    509:                   A( KP, J ) = T
                    510:    15          CONTINUE
                    511: *              (3) Swap and conjugate corner elements at row-col interserction
                    512:                A( KP, KK ) = DCONJG( A( KP, KK ) )
                    513: *              (4) Swap diagonal elements at row-col intersection
                    514:                R1 = DBLE( A( KK, KK ) )
                    515:                A( KK, KK ) = DBLE( A( KP, KP ) )
                    516:                A( KP, KP ) = R1
                    517: *
                    518:                IF( KSTEP.EQ.2 ) THEN
                    519: *                 (*) Make sure that diagonal element of pivot is real
                    520:                   A( K, K ) = DBLE( A( K, K ) )
                    521: *                 (5) Swap row elements
                    522:                   T = A( K-1, K )
                    523:                   A( K-1, K ) = A( KP, K )
                    524:                   A( KP, K ) = T
                    525:                END IF
                    526: *
                    527: *              Convert upper triangle of A into U form by applying
                    528: *              the interchanges in columns k+1:N.
                    529: *
                    530:                IF( K.LT.N )
                    531:      $            CALL ZSWAP( N-K, A( KK, K+1 ), LDA, A( KP, K+1 ),
                    532:      $                        LDA )
                    533: *
                    534:             ELSE
                    535: *              (*) Make sure that diagonal element of pivot is real
                    536:                A( K, K ) = DBLE( A( K, K ) )
                    537:                IF( KSTEP.EQ.2 )
                    538:      $            A( K-1, K-1 ) = DBLE( A( K-1, K-1 ) )
                    539:             END IF
                    540: *
                    541: *           Update the leading submatrix
                    542: *
                    543:             IF( KSTEP.EQ.1 ) THEN
                    544: *
                    545: *              1-by-1 pivot block D(k): column k now holds
                    546: *
                    547: *              W(k) = U(k)*D(k)
                    548: *
                    549: *              where U(k) is the k-th column of U
                    550: *
                    551:                IF( K.GT.1 ) THEN
                    552: *
                    553: *                 Perform a rank-1 update of A(1:k-1,1:k-1) and
                    554: *                 store U(k) in column k
                    555: *
                    556:                   IF( ABS( DBLE( A( K, K ) ) ).GE.SFMIN ) THEN
                    557: *
                    558: *                    Perform a rank-1 update of A(1:k-1,1:k-1) as
                    559: *                    A := A - U(k)*D(k)*U(k)**T
                    560: *                       = A - W(k)*1/D(k)*W(k)**T
                    561: *
                    562:                      D11 = ONE / DBLE( A( K, K ) )
                    563:                      CALL ZHER( UPLO, K-1, -D11, A( 1, K ), 1, A, LDA )
                    564: *
                    565: *                    Store U(k) in column k
                    566: *
                    567:                      CALL ZDSCAL( K-1, D11, A( 1, K ), 1 )
                    568:                   ELSE
                    569: *
                    570: *                    Store L(k) in column K
                    571: *
                    572:                      D11 = DBLE( A( K, K ) )
                    573:                      DO 16 II = 1, K - 1
                    574:                         A( II, K ) = A( II, K ) / D11
                    575:    16                CONTINUE
                    576: *
                    577: *                    Perform a rank-1 update of A(k+1:n,k+1:n) as
                    578: *                    A := A - U(k)*D(k)*U(k)**T
                    579: *                       = A - W(k)*(1/D(k))*W(k)**T
                    580: *                       = A - (W(k)/D(k))*(D(k))*(W(k)/D(K))**T
                    581: *
                    582:                      CALL ZHER( UPLO, K-1, -D11, A( 1, K ), 1, A, LDA )
                    583:                   END IF
                    584: *
                    585: *                 Store the superdiagonal element of D in array E
                    586: *
                    587:                   E( K ) = CZERO
                    588: *
                    589:                END IF
                    590: *
                    591:             ELSE
                    592: *
                    593: *              2-by-2 pivot block D(k): columns k and k-1 now hold
                    594: *
                    595: *              ( W(k-1) W(k) ) = ( U(k-1) U(k) )*D(k)
                    596: *
                    597: *              where U(k) and U(k-1) are the k-th and (k-1)-th columns
                    598: *              of U
                    599: *
                    600: *              Perform a rank-2 update of A(1:k-2,1:k-2) as
                    601: *
                    602: *              A := A - ( U(k-1) U(k) )*D(k)*( U(k-1) U(k) )**T
                    603: *                 = A - ( ( A(k-1)A(k) )*inv(D(k)) ) * ( A(k-1)A(k) )**T
                    604: *
                    605: *              and store L(k) and L(k+1) in columns k and k+1
                    606: *
                    607:                IF( K.GT.2 ) THEN
                    608: *                 D = |A12|
                    609:                   D = DLAPY2( DBLE( A( K-1, K ) ),
                    610:      $                DIMAG( A( K-1, K ) ) )
1.5     ! bertrand  611:                   D11 = DBLE( A( K, K ) / D )
        !           612:                   D22 = DBLE( A( K-1, K-1 ) / D )
1.1       bertrand  613:                   D12 = A( K-1, K ) / D
                    614:                   TT = ONE / ( D11*D22-ONE )
                    615: *
                    616:                   DO 30 J = K - 2, 1, -1
                    617: *
                    618: *                    Compute  D21 * ( W(k)W(k+1) ) * inv(D(k)) for row J
                    619: *
                    620:                      WKM1 = TT*( D11*A( J, K-1 )-DCONJG( D12 )*
                    621:      $                      A( J, K ) )
                    622:                      WK = TT*( D22*A( J, K )-D12*A( J, K-1 ) )
                    623: *
                    624: *                    Perform a rank-2 update of A(1:k-2,1:k-2)
                    625: *
                    626:                      DO 20 I = J, 1, -1
                    627:                         A( I, J ) = A( I, J ) -
                    628:      $                              ( A( I, K ) / D )*DCONJG( WK ) -
                    629:      $                              ( A( I, K-1 ) / D )*DCONJG( WKM1 )
                    630:    20                CONTINUE
                    631: *
                    632: *                    Store U(k) and U(k-1) in cols k and k-1 for row J
                    633: *
                    634:                      A( J, K ) = WK / D
                    635:                      A( J, K-1 ) = WKM1 / D
                    636: *                    (*) Make sure that diagonal element of pivot is real
                    637:                      A( J, J ) = DCMPLX( DBLE( A( J, J ) ), ZERO )
                    638: *
                    639:    30             CONTINUE
                    640: *
                    641:                END IF
                    642: *
                    643: *              Copy superdiagonal elements of D(K) to E(K) and
                    644: *              ZERO out superdiagonal entry of A
                    645: *
                    646:                E( K ) = A( K-1, K )
                    647:                E( K-1 ) = CZERO
                    648:                A( K-1, K ) = CZERO
                    649: *
                    650:             END IF
                    651: *
                    652: *           End column K is nonsingular
                    653: *
                    654:          END IF
                    655: *
                    656: *        Store details of the interchanges in IPIV
                    657: *
                    658:          IF( KSTEP.EQ.1 ) THEN
                    659:             IPIV( K ) = KP
                    660:          ELSE
                    661:             IPIV( K ) = -P
                    662:             IPIV( K-1 ) = -KP
                    663:          END IF
                    664: *
                    665: *        Decrease K and return to the start of the main loop
                    666: *
                    667:          K = K - KSTEP
                    668:          GO TO 10
                    669: *
                    670:    34    CONTINUE
                    671: *
                    672:       ELSE
                    673: *
                    674: *        Factorize A as L*D*L**H using the lower triangle of A
                    675: *
1.4       bertrand  676: *        Initialize the unused last entry of the subdiagonal array E.
1.1       bertrand  677: *
                    678:          E( N ) = CZERO
                    679: *
                    680: *        K is the main loop index, increasing from 1 to N in steps of
                    681: *        1 or 2
                    682: *
                    683:          K = 1
                    684:    40    CONTINUE
                    685: *
                    686: *        If K > N, exit from loop
                    687: *
                    688:          IF( K.GT.N )
                    689:      $      GO TO 64
                    690:          KSTEP = 1
                    691:          P = K
                    692: *
                    693: *        Determine rows and columns to be interchanged and whether
                    694: *        a 1-by-1 or 2-by-2 pivot block will be used
                    695: *
                    696:          ABSAKK = ABS( DBLE( A( K, K ) ) )
                    697: *
                    698: *        IMAX is the row-index of the largest off-diagonal element in
                    699: *        column K, and COLMAX is its absolute value.
                    700: *        Determine both COLMAX and IMAX.
                    701: *
                    702:          IF( K.LT.N ) THEN
                    703:             IMAX = K + IZAMAX( N-K, A( K+1, K ), 1 )
                    704:             COLMAX = CABS1( A( IMAX, K ) )
                    705:          ELSE
                    706:             COLMAX = ZERO
                    707:          END IF
                    708: *
                    709:          IF( MAX( ABSAKK, COLMAX ).EQ.ZERO ) THEN
                    710: *
                    711: *           Column K is zero or underflow: set INFO and continue
                    712: *
                    713:             IF( INFO.EQ.0 )
                    714:      $         INFO = K
                    715:             KP = K
                    716:             A( K, K ) = DBLE( A( K, K ) )
                    717: *
                    718: *           Set E( K ) to zero
                    719: *
                    720:             IF( K.LT.N )
                    721:      $         E( K ) = CZERO
                    722: *
                    723:          ELSE
                    724: *
                    725: *           ============================================================
                    726: *
                    727: *           BEGIN pivot search
                    728: *
                    729: *           Case(1)
                    730: *           Equivalent to testing for ABSAKK.GE.ALPHA*COLMAX
                    731: *           (used to handle NaN and Inf)
                    732: *
                    733:             IF( .NOT.( ABSAKK.LT.ALPHA*COLMAX ) ) THEN
                    734: *
                    735: *              no interchange, use 1-by-1 pivot block
                    736: *
                    737:                KP = K
                    738: *
                    739:             ELSE
                    740: *
                    741:                DONE = .FALSE.
                    742: *
                    743: *              Loop until pivot found
                    744: *
                    745:    42          CONTINUE
                    746: *
                    747: *                 BEGIN pivot search loop body
                    748: *
                    749: *
                    750: *                 JMAX is the column-index of the largest off-diagonal
                    751: *                 element in row IMAX, and ROWMAX is its absolute value.
                    752: *                 Determine both ROWMAX and JMAX.
                    753: *
                    754:                   IF( IMAX.NE.K ) THEN
                    755:                      JMAX = K - 1 + IZAMAX( IMAX-K, A( IMAX, K ), LDA )
                    756:                      ROWMAX = CABS1( A( IMAX, JMAX ) )
                    757:                   ELSE
                    758:                      ROWMAX = ZERO
                    759:                   END IF
                    760: *
                    761:                   IF( IMAX.LT.N ) THEN
                    762:                      ITEMP = IMAX + IZAMAX( N-IMAX, A( IMAX+1, IMAX ),
                    763:      $                                     1 )
                    764:                      DTEMP = CABS1( A( ITEMP, IMAX ) )
                    765:                      IF( DTEMP.GT.ROWMAX ) THEN
                    766:                         ROWMAX = DTEMP
                    767:                         JMAX = ITEMP
                    768:                      END IF
                    769:                   END IF
                    770: *
                    771: *                 Case(2)
                    772: *                 Equivalent to testing for
1.5     ! bertrand  773: *                 ABS( DBLE( W( IMAX,KW-1 ) ) ).GE.ALPHA*ROWMAX
1.1       bertrand  774: *                 (used to handle NaN and Inf)
                    775: *
                    776:                   IF( .NOT.( ABS( DBLE( A( IMAX, IMAX ) ) )
                    777:      $                       .LT.ALPHA*ROWMAX ) ) THEN
                    778: *
                    779: *                    interchange rows and columns K and IMAX,
                    780: *                    use 1-by-1 pivot block
                    781: *
                    782:                      KP = IMAX
                    783:                      DONE = .TRUE.
                    784: *
                    785: *                 Case(3)
                    786: *                 Equivalent to testing for ROWMAX.EQ.COLMAX,
                    787: *                 (used to handle NaN and Inf)
                    788: *
                    789:                   ELSE IF( ( P.EQ.JMAX ) .OR. ( ROWMAX.LE.COLMAX ) )
                    790:      $            THEN
                    791: *
                    792: *                    interchange rows and columns K+1 and IMAX,
                    793: *                    use 2-by-2 pivot block
                    794: *
                    795:                      KP = IMAX
                    796:                      KSTEP = 2
                    797:                      DONE = .TRUE.
                    798: *
                    799: *                 Case(4)
                    800:                   ELSE
                    801: *
                    802: *                    Pivot not found: set params and repeat
                    803: *
                    804:                      P = IMAX
                    805:                      COLMAX = ROWMAX
                    806:                      IMAX = JMAX
                    807:                   END IF
                    808: *
                    809: *
                    810: *                 END pivot search loop body
                    811: *
                    812:                IF( .NOT.DONE ) GOTO 42
                    813: *
                    814:             END IF
                    815: *
                    816: *           END pivot search
                    817: *
                    818: *           ============================================================
                    819: *
                    820: *           KK is the column of A where pivoting step stopped
                    821: *
                    822:             KK = K + KSTEP - 1
                    823: *
                    824: *           For only a 2x2 pivot, interchange rows and columns K and P
                    825: *           in the trailing submatrix A(k:n,k:n)
                    826: *
                    827:             IF( ( KSTEP.EQ.2 ) .AND. ( P.NE.K ) ) THEN
                    828: *              (1) Swap columnar parts
                    829:                IF( P.LT.N )
                    830:      $            CALL ZSWAP( N-P, A( P+1, K ), 1, A( P+1, P ), 1 )
                    831: *              (2) Swap and conjugate middle parts
                    832:                DO 44 J = K + 1, P - 1
                    833:                   T = DCONJG( A( J, K ) )
                    834:                   A( J, K ) = DCONJG( A( P, J ) )
                    835:                   A( P, J ) = T
                    836:    44          CONTINUE
                    837: *              (3) Swap and conjugate corner elements at row-col interserction
                    838:                A( P, K ) = DCONJG( A( P, K ) )
                    839: *              (4) Swap diagonal elements at row-col intersection
                    840:                R1 = DBLE( A( K, K ) )
                    841:                A( K, K ) = DBLE( A( P, P ) )
                    842:                A( P, P ) = R1
                    843: *
                    844: *              Convert lower triangle of A into L form by applying
                    845: *              the interchanges in columns 1:k-1.
                    846: *
                    847:                IF ( K.GT.1 )
                    848:      $            CALL ZSWAP( K-1, A( K, 1 ), LDA, A( P, 1 ), LDA )
                    849: *
                    850:             END IF
                    851: *
                    852: *           For both 1x1 and 2x2 pivots, interchange rows and
                    853: *           columns KK and KP in the trailing submatrix A(k:n,k:n)
                    854: *
                    855:             IF( KP.NE.KK ) THEN
                    856: *              (1) Swap columnar parts
                    857:                IF( KP.LT.N )
                    858:      $            CALL ZSWAP( N-KP, A( KP+1, KK ), 1, A( KP+1, KP ), 1 )
                    859: *              (2) Swap and conjugate middle parts
                    860:                DO 45 J = KK + 1, KP - 1
                    861:                   T = DCONJG( A( J, KK ) )
                    862:                   A( J, KK ) = DCONJG( A( KP, J ) )
                    863:                   A( KP, J ) = T
                    864:    45          CONTINUE
                    865: *              (3) Swap and conjugate corner elements at row-col interserction
                    866:                A( KP, KK ) = DCONJG( A( KP, KK ) )
                    867: *              (4) Swap diagonal elements at row-col intersection
                    868:                R1 = DBLE( A( KK, KK ) )
                    869:                A( KK, KK ) = DBLE( A( KP, KP ) )
                    870:                A( KP, KP ) = R1
                    871: *
                    872:                IF( KSTEP.EQ.2 ) THEN
                    873: *                 (*) Make sure that diagonal element of pivot is real
                    874:                   A( K, K ) = DBLE( A( K, K ) )
                    875: *                 (5) Swap row elements
                    876:                   T = A( K+1, K )
                    877:                   A( K+1, K ) = A( KP, K )
                    878:                   A( KP, K ) = T
                    879:                END IF
                    880: *
                    881: *              Convert lower triangle of A into L form by applying
                    882: *              the interchanges in columns 1:k-1.
                    883: *
                    884:                IF ( K.GT.1 )
                    885:      $            CALL ZSWAP( K-1, A( KK, 1 ), LDA, A( KP, 1 ), LDA )
                    886: *
                    887:             ELSE
                    888: *              (*) Make sure that diagonal element of pivot is real
                    889:                A( K, K ) = DBLE( A( K, K ) )
                    890:                IF( KSTEP.EQ.2 )
                    891:      $            A( K+1, K+1 ) = DBLE( A( K+1, K+1 ) )
                    892:             END IF
                    893: *
                    894: *           Update the trailing submatrix
                    895: *
                    896:             IF( KSTEP.EQ.1 ) THEN
                    897: *
                    898: *              1-by-1 pivot block D(k): column k of A now holds
                    899: *
                    900: *              W(k) = L(k)*D(k),
                    901: *
                    902: *              where L(k) is the k-th column of L
                    903: *
                    904:                IF( K.LT.N ) THEN
                    905: *
                    906: *                 Perform a rank-1 update of A(k+1:n,k+1:n) and
                    907: *                 store L(k) in column k
                    908: *
                    909: *                 Handle division by a small number
                    910: *
                    911:                   IF( ABS( DBLE( A( K, K ) ) ).GE.SFMIN ) THEN
                    912: *
                    913: *                    Perform a rank-1 update of A(k+1:n,k+1:n) as
                    914: *                    A := A - L(k)*D(k)*L(k)**T
                    915: *                       = A - W(k)*(1/D(k))*W(k)**T
                    916: *
                    917:                      D11 = ONE / DBLE( A( K, K ) )
                    918:                      CALL ZHER( UPLO, N-K, -D11, A( K+1, K ), 1,
                    919:      $                          A( K+1, K+1 ), LDA )
                    920: *
                    921: *                    Store L(k) in column k
                    922: *
                    923:                      CALL ZDSCAL( N-K, D11, A( K+1, K ), 1 )
                    924:                   ELSE
                    925: *
                    926: *                    Store L(k) in column k
                    927: *
                    928:                      D11 = DBLE( A( K, K ) )
                    929:                      DO 46 II = K + 1, N
                    930:                         A( II, K ) = A( II, K ) / D11
                    931:    46                CONTINUE
                    932: *
                    933: *                    Perform a rank-1 update of A(k+1:n,k+1:n) as
                    934: *                    A := A - L(k)*D(k)*L(k)**T
                    935: *                       = A - W(k)*(1/D(k))*W(k)**T
                    936: *                       = A - (W(k)/D(k))*(D(k))*(W(k)/D(K))**T
                    937: *
                    938:                      CALL ZHER( UPLO, N-K, -D11, A( K+1, K ), 1,
                    939:      $                          A( K+1, K+1 ), LDA )
                    940:                   END IF
                    941: *
                    942: *                 Store the subdiagonal element of D in array E
                    943: *
                    944:                   E( K ) = CZERO
                    945: *
                    946:                END IF
                    947: *
                    948:             ELSE
                    949: *
                    950: *              2-by-2 pivot block D(k): columns k and k+1 now hold
                    951: *
                    952: *              ( W(k) W(k+1) ) = ( L(k) L(k+1) )*D(k)
                    953: *
                    954: *              where L(k) and L(k+1) are the k-th and (k+1)-th columns
                    955: *              of L
                    956: *
                    957: *
                    958: *              Perform a rank-2 update of A(k+2:n,k+2:n) as
                    959: *
                    960: *              A := A - ( L(k) L(k+1) ) * D(k) * ( L(k) L(k+1) )**T
                    961: *                 = A - ( ( A(k)A(k+1) )*inv(D(k) ) * ( A(k)A(k+1) )**T
                    962: *
                    963: *              and store L(k) and L(k+1) in columns k and k+1
                    964: *
                    965:                IF( K.LT.N-1 ) THEN
                    966: *                 D = |A21|
                    967:                   D = DLAPY2( DBLE( A( K+1, K ) ),
                    968:      $                DIMAG( A( K+1, K ) ) )
                    969:                   D11 = DBLE( A( K+1, K+1 ) ) / D
                    970:                   D22 = DBLE( A( K, K ) ) / D
                    971:                   D21 = A( K+1, K ) / D
                    972:                   TT = ONE / ( D11*D22-ONE )
                    973: *
                    974:                   DO 60 J = K + 2, N
                    975: *
                    976: *                    Compute  D21 * ( W(k)W(k+1) ) * inv(D(k)) for row J
                    977: *
                    978:                      WK = TT*( D11*A( J, K )-D21*A( J, K+1 ) )
                    979:                      WKP1 = TT*( D22*A( J, K+1 )-DCONJG( D21 )*
                    980:      $                      A( J, K ) )
                    981: *
                    982: *                    Perform a rank-2 update of A(k+2:n,k+2:n)
                    983: *
                    984:                      DO 50 I = J, N
                    985:                         A( I, J ) = A( I, J ) -
                    986:      $                              ( A( I, K ) / D )*DCONJG( WK ) -
                    987:      $                              ( A( I, K+1 ) / D )*DCONJG( WKP1 )
                    988:    50                CONTINUE
                    989: *
                    990: *                    Store L(k) and L(k+1) in cols k and k+1 for row J
                    991: *
                    992:                      A( J, K ) = WK / D
                    993:                      A( J, K+1 ) = WKP1 / D
                    994: *                    (*) Make sure that diagonal element of pivot is real
                    995:                      A( J, J ) = DCMPLX( DBLE( A( J, J ) ), ZERO )
                    996: *
                    997:    60             CONTINUE
                    998: *
                    999:                END IF
                   1000: *
                   1001: *              Copy subdiagonal elements of D(K) to E(K) and
                   1002: *              ZERO out subdiagonal entry of A
                   1003: *
                   1004:                E( K ) = A( K+1, K )
                   1005:                E( K+1 ) = CZERO
                   1006:                A( K+1, K ) = CZERO
                   1007: *
                   1008:             END IF
                   1009: *
                   1010: *           End column K is nonsingular
                   1011: *
                   1012:          END IF
                   1013: *
                   1014: *        Store details of the interchanges in IPIV
                   1015: *
                   1016:          IF( KSTEP.EQ.1 ) THEN
                   1017:             IPIV( K ) = KP
                   1018:          ELSE
                   1019:             IPIV( K ) = -P
                   1020:             IPIV( K+1 ) = -KP
                   1021:          END IF
                   1022: *
                   1023: *        Increase K and return to the start of the main loop
                   1024: *
                   1025:          K = K + KSTEP
                   1026:          GO TO 40
                   1027: *
                   1028:    64    CONTINUE
                   1029: *
                   1030:       END IF
                   1031: *
                   1032:       RETURN
                   1033: *
                   1034: *     End of ZHETF2_RK
                   1035: *
                   1036:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>