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

1.1       bertrand    1: *> \brief \b ZHETRI_ROOK computes the inverse of HE matrix using the factorization obtained with the bounded Bunch-Kaufman ("rook") diagonal pivoting method.
                      2: *
                      3: *  =========== DOCUMENTATION ===========
                      4: *
                      5: * Online html documentation available at
                      6: *            http://www.netlib.org/lapack/explore-html/
                      7: *
                      8: *> \htmlonly
                      9: *> Download ZHETRI_ROOK + dependencies
                     10: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.tgz?format=tgz&filename=/lapack/lapack_routine/zhetri_rook.f">
                     11: *> [TGZ]</a>
                     12: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.zip?format=zip&filename=/lapack/lapack_routine/zhetri_rook.f">
                     13: *> [ZIP]</a>
                     14: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.txt?format=txt&filename=/lapack/lapack_routine/zhetri_rook.f">
                     15: *> [TXT]</a>
                     16: *> \endhtmlonly
                     17: *
                     18: *  Definition:
                     19: *  ===========
                     20: *
                     21: *       SUBROUTINE ZHETRI_ROOK( UPLO, N, A, LDA, IPIV, WORK, 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, * ), WORK( * )
                     30: *       ..
                     31: *
                     32: *
                     33: *> \par Purpose:
                     34: *  =============
                     35: *>
                     36: *> \verbatim
                     37: *>
                     38: *> ZHETRI_ROOK computes the inverse of a complex Hermitian indefinite matrix
                     39: *> A using the factorization A = U*D*U**H or A = L*D*L**H computed by
                     40: *> ZHETRF_ROOK.
                     41: *> \endverbatim
                     42: *
                     43: *  Arguments:
                     44: *  ==========
                     45: *
                     46: *> \param[in] UPLO
                     47: *> \verbatim
                     48: *>          UPLO is CHARACTER*1
                     49: *>          Specifies whether the details of the factorization are stored
                     50: *>          as an upper or lower triangular matrix.
                     51: *>          = 'U':  Upper triangular, form is A = U*D*U**H;
                     52: *>          = 'L':  Lower triangular, form is A = L*D*L**H.
                     53: *> \endverbatim
                     54: *>
                     55: *> \param[in] N
                     56: *> \verbatim
                     57: *>          N is INTEGER
                     58: *>          The order of the matrix A.  N >= 0.
                     59: *> \endverbatim
                     60: *>
                     61: *> \param[in,out] A
                     62: *> \verbatim
                     63: *>          A is COMPLEX*16 array, dimension (LDA,N)
                     64: *>          On entry, the block diagonal matrix D and the multipliers
                     65: *>          used to obtain the factor U or L as computed by ZHETRF_ROOK.
                     66: *>
                     67: *>          On exit, if INFO = 0, the (Hermitian) inverse of the original
                     68: *>          matrix.  If UPLO = 'U', the upper triangular part of the
                     69: *>          inverse is formed and the part of A below the diagonal is not
                     70: *>          referenced; if UPLO = 'L' the lower triangular part of the
                     71: *>          inverse is formed and the part of A above the diagonal is
                     72: *>          not referenced.
                     73: *> \endverbatim
                     74: *>
                     75: *> \param[in] LDA
                     76: *> \verbatim
                     77: *>          LDA is INTEGER
                     78: *>          The leading dimension of the array A.  LDA >= max(1,N).
                     79: *> \endverbatim
                     80: *>
                     81: *> \param[in] IPIV
                     82: *> \verbatim
                     83: *>          IPIV is INTEGER array, dimension (N)
                     84: *>          Details of the interchanges and the block structure of D
                     85: *>          as determined by ZHETRF_ROOK.
                     86: *> \endverbatim
                     87: *>
                     88: *> \param[out] WORK
                     89: *> \verbatim
                     90: *>          WORK is COMPLEX*16 array, dimension (N)
                     91: *> \endverbatim
                     92: *>
                     93: *> \param[out] INFO
                     94: *> \verbatim
                     95: *>          INFO is INTEGER
                     96: *>          = 0: successful exit
                     97: *>          < 0: if INFO = -i, the i-th argument had an illegal value
                     98: *>          > 0: if INFO = i, D(i,i) = 0; the matrix is singular and its
                     99: *>               inverse could not be computed.
                    100: *> \endverbatim
                    101: *
                    102: *  Authors:
                    103: *  ========
                    104: *
                    105: *> \author Univ. of Tennessee
                    106: *> \author Univ. of California Berkeley
                    107: *> \author Univ. of Colorado Denver
                    108: *> \author NAG Ltd.
                    109: *
                    110: *> \date November 2013
                    111: *
                    112: *> \ingroup complex16HEcomputational
                    113: *
                    114: *> \par Contributors:
                    115: *  ==================
                    116: *>
                    117: *> \verbatim
                    118: *>
                    119: *>  November 2013,  Igor Kozachenko,
                    120: *>                  Computer Science Division,
                    121: *>                  University of California, Berkeley
                    122: *>
                    123: *>  September 2007, Sven Hammarling, Nicholas J. Higham, Craig Lucas,
                    124: *>                  School of Mathematics,
                    125: *>                  University of Manchester
                    126: *> \endverbatim
                    127: *
                    128: *  =====================================================================
                    129:       SUBROUTINE ZHETRI_ROOK( UPLO, N, A, LDA, IPIV, WORK, INFO )
                    130: *
                    131: *  -- LAPACK computational routine (version 3.5.0) --
                    132: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
                    133: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
                    134: *     November 2013
                    135: *
                    136: *     .. Scalar Arguments ..
                    137:       CHARACTER          UPLO
                    138:       INTEGER            INFO, LDA, N
                    139: *     ..
                    140: *     .. Array Arguments ..
                    141:       INTEGER            IPIV( * )
                    142:       COMPLEX*16         A( LDA, * ), WORK( * )
                    143: *     ..
                    144: *
                    145: *  =====================================================================
                    146: *
                    147: *     .. Parameters ..
                    148:       DOUBLE PRECISION   ONE
                    149:       COMPLEX*16         CONE, CZERO
                    150:       PARAMETER          ( ONE = 1.0D+0, CONE = ( 1.0D+0, 0.0D+0 ),
                    151:      $                   CZERO = ( 0.0D+0, 0.0D+0 ) )
                    152: *     ..
                    153: *     .. Local Scalars ..
                    154:       LOGICAL            UPPER
                    155:       INTEGER            J, K, KP, KSTEP
                    156:       DOUBLE PRECISION   AK, AKP1, D, T
                    157:       COMPLEX*16         AKKP1, TEMP
                    158: *     ..
                    159: *     .. External Functions ..
                    160:       LOGICAL            LSAME
                    161:       COMPLEX*16         ZDOTC
                    162:       EXTERNAL           LSAME, ZDOTC
                    163: *     ..
                    164: *     .. External Subroutines ..
                    165:       EXTERNAL           ZCOPY, ZHEMV, ZSWAP, XERBLA
                    166: *     ..
                    167: *     .. Intrinsic Functions ..
                    168:       INTRINSIC          ABS, DCONJG, MAX, DBLE
                    169: *     ..
                    170: *     .. Executable Statements ..
                    171: *
                    172: *     Test the input parameters.
                    173: *
                    174:       INFO = 0
                    175:       UPPER = LSAME( UPLO, 'U' )
                    176:       IF( .NOT.UPPER .AND. .NOT.LSAME( UPLO, 'L' ) ) THEN
                    177:          INFO = -1
                    178:       ELSE IF( N.LT.0 ) THEN
                    179:          INFO = -2
                    180:       ELSE IF( LDA.LT.MAX( 1, N ) ) THEN
                    181:          INFO = -4
                    182:       END IF
                    183:       IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    184:          CALL XERBLA( 'ZHETRI_ROOK', -INFO )
                    185:          RETURN
                    186:       END IF
                    187: *
                    188: *     Quick return if possible
                    189: *
                    190:       IF( N.EQ.0 )
                    191:      $   RETURN
                    192: *
                    193: *     Check that the diagonal matrix D is nonsingular.
                    194: *
                    195:       IF( UPPER ) THEN
                    196: *
                    197: *        Upper triangular storage: examine D from bottom to top
                    198: *
                    199:          DO 10 INFO = N, 1, -1
                    200:             IF( IPIV( INFO ).GT.0 .AND. A( INFO, INFO ).EQ.CZERO )
                    201:      $         RETURN
                    202:    10    CONTINUE
                    203:       ELSE
                    204: *
                    205: *        Lower triangular storage: examine D from top to bottom.
                    206: *
                    207:          DO 20 INFO = 1, N
                    208:             IF( IPIV( INFO ).GT.0 .AND. A( INFO, INFO ).EQ.CZERO )
                    209:      $         RETURN
                    210:    20    CONTINUE
                    211:       END IF
                    212:       INFO = 0
                    213: *
                    214:       IF( UPPER ) THEN
                    215: *
                    216: *        Compute inv(A) from the factorization A = U*D*U**H.
                    217: *
                    218: *        K is the main loop index, increasing from 1 to N in steps of
                    219: *        1 or 2, depending on the size of the diagonal blocks.
                    220: *
                    221:          K = 1
                    222:    30    CONTINUE
                    223: *
                    224: *        If K > N, exit from loop.
                    225: *
                    226:          IF( K.GT.N )
                    227:      $      GO TO 70
                    228: *
                    229:          IF( IPIV( K ).GT.0 ) THEN
                    230: *
                    231: *           1 x 1 diagonal block
                    232: *
                    233: *           Invert the diagonal block.
                    234: *
                    235:             A( K, K ) = ONE / DBLE( A( K, K ) )
                    236: *
                    237: *           Compute column K of the inverse.
                    238: *
                    239:             IF( K.GT.1 ) THEN
                    240:                CALL ZCOPY( K-1, A( 1, K ), 1, WORK, 1 )
                    241:                CALL ZHEMV( UPLO, K-1, -CONE, A, LDA, WORK, 1, CZERO,
                    242:      $                     A( 1, K ), 1 )
                    243:                A( K, K ) = A( K, K ) - DBLE( ZDOTC( K-1, WORK, 1, A( 1,
                    244:      $                     K ), 1 ) )
                    245:             END IF
                    246:             KSTEP = 1
                    247:          ELSE
                    248: *
                    249: *           2 x 2 diagonal block
                    250: *
                    251: *           Invert the diagonal block.
                    252: *
                    253:             T = ABS( A( K, K+1 ) )
                    254:             AK = DBLE( A( K, K ) ) / T
                    255:             AKP1 = DBLE( A( K+1, K+1 ) ) / T
                    256:             AKKP1 = A( K, K+1 ) / T
                    257:             D = T*( AK*AKP1-ONE )
                    258:             A( K, K ) = AKP1 / D
                    259:             A( K+1, K+1 ) = AK / D
                    260:             A( K, K+1 ) = -AKKP1 / D
                    261: *
                    262: *           Compute columns K and K+1 of the inverse.
                    263: *
                    264:             IF( K.GT.1 ) THEN
                    265:                CALL ZCOPY( K-1, A( 1, K ), 1, WORK, 1 )
                    266:                CALL ZHEMV( UPLO, K-1, -CONE, A, LDA, WORK, 1, CZERO,
                    267:      $                     A( 1, K ), 1 )
                    268:                A( K, K ) = A( K, K ) - DBLE( ZDOTC( K-1, WORK, 1, A( 1,
                    269:      $                     K ), 1 ) )
                    270:                A( K, K+1 ) = A( K, K+1 ) -
                    271:      $                       ZDOTC( K-1, A( 1, K ), 1, A( 1, K+1 ), 1 )
                    272:                CALL ZCOPY( K-1, A( 1, K+1 ), 1, WORK, 1 )
                    273:                CALL ZHEMV( UPLO, K-1, -CONE, A, LDA, WORK, 1, CZERO,
                    274:      $                     A( 1, K+1 ), 1 )
                    275:                A( K+1, K+1 ) = A( K+1, K+1 ) -
                    276:      $                         DBLE( ZDOTC( K-1, WORK, 1, A( 1, K+1 ),
                    277:      $                         1 ) )
                    278:             END IF
                    279:             KSTEP = 2
                    280:          END IF
                    281: *
                    282:          IF( KSTEP.EQ.1 ) THEN
                    283: *
                    284: *           Interchange rows and columns K and IPIV(K) in the leading
                    285: *           submatrix A(1:k,1:k)
                    286: *
                    287:             KP = IPIV( K )
                    288:             IF( KP.NE.K ) THEN
                    289: *
                    290:                IF( KP.GT.1 )
                    291:      $            CALL ZSWAP( KP-1, A( 1, K ), 1, A( 1, KP ), 1 )
                    292: *
                    293:                DO 40 J = KP + 1, K - 1
                    294:                   TEMP = DCONJG( A( J, K ) )
                    295:                   A( J, K ) = DCONJG( A( KP, J ) )
                    296:                   A( KP, J ) = TEMP
                    297:    40          CONTINUE
                    298: *
                    299:                A( KP, K ) = DCONJG( A( KP, K ) )
                    300: *
                    301:                TEMP = A( K, K )
                    302:                A( K, K ) = A( KP, KP )
                    303:                A( KP, KP ) = TEMP
                    304:             END IF
                    305:          ELSE
                    306: *
                    307: *           Interchange rows and columns K and K+1 with -IPIV(K) and
                    308: *           -IPIV(K+1) in the leading submatrix A(k+1:n,k+1:n)
                    309: *
                    310: *           (1) Interchange rows and columns K and -IPIV(K)
                    311: *
                    312:             KP = -IPIV( K )
                    313:             IF( KP.NE.K ) THEN
                    314: *
                    315:                IF( KP.GT.1 )
                    316:      $            CALL ZSWAP( KP-1, A( 1, K ), 1, A( 1, KP ), 1 )
                    317: *
                    318:                DO 50 J = KP + 1, K - 1
                    319:                   TEMP = DCONJG( A( J, K ) )
                    320:                   A( J, K ) = DCONJG( A( KP, J ) )
                    321:                   A( KP, J ) = TEMP
                    322:    50          CONTINUE
                    323: *
                    324:                A( KP, K ) = DCONJG( A( KP, K ) )
                    325: *
                    326:                TEMP = A( K, K )
                    327:                A( K, K ) = A( KP, KP )
                    328:                A( KP, KP ) = TEMP
                    329: *
                    330:                TEMP = A( K, K+1 )
                    331:                A( K, K+1 ) = A( KP, K+1 )
                    332:                A( KP, K+1 ) = TEMP
                    333:             END IF
                    334: *
                    335: *           (2) Interchange rows and columns K+1 and -IPIV(K+1)
                    336: *
                    337:             K = K + 1
                    338:             KP = -IPIV( K )
                    339:             IF( KP.NE.K ) THEN
                    340: *
                    341:                IF( KP.GT.1 )
                    342:      $            CALL ZSWAP( KP-1, A( 1, K ), 1, A( 1, KP ), 1 )
                    343: *
                    344:                DO 60 J = KP + 1, K - 1
                    345:                   TEMP = DCONJG( A( J, K ) )
                    346:                   A( J, K ) = DCONJG( A( KP, J ) )
                    347:                   A( KP, J ) = TEMP
                    348:    60          CONTINUE
                    349: *
                    350:                A( KP, K ) = DCONJG( A( KP, K ) )
                    351: *
                    352:                TEMP = A( K, K )
                    353:                A( K, K ) = A( KP, KP )
                    354:                A( KP, KP ) = TEMP
                    355:             END IF
                    356:          END IF
                    357: *
                    358:          K = K + 1
                    359:          GO TO 30
                    360:    70    CONTINUE
                    361: *
                    362:       ELSE
                    363: *
                    364: *        Compute inv(A) from the factorization A = L*D*L**H.
                    365: *
                    366: *        K is the main loop index, decreasing from N to 1 in steps of
                    367: *        1 or 2, depending on the size of the diagonal blocks.
                    368: *
                    369:          K = N
                    370:    80    CONTINUE
                    371: *
                    372: *        If K < 1, exit from loop.
                    373: *
                    374:          IF( K.LT.1 )
                    375:      $      GO TO 120
                    376: *
                    377:          IF( IPIV( K ).GT.0 ) THEN
                    378: *
                    379: *           1 x 1 diagonal block
                    380: *
                    381: *           Invert the diagonal block.
                    382: *
                    383:             A( K, K ) = ONE / DBLE( A( K, K ) )
                    384: *
                    385: *           Compute column K of the inverse.
                    386: *
                    387:             IF( K.LT.N ) THEN
                    388:                CALL ZCOPY( N-K, A( K+1, K ), 1, WORK, 1 )
                    389:                CALL ZHEMV( UPLO, N-K, -CONE, A( K+1, K+1 ), LDA, WORK,
                    390:      $                     1, CZERO, A( K+1, K ), 1 )
                    391:                A( K, K ) = A( K, K ) - DBLE( ZDOTC( N-K, WORK, 1,
                    392:      $                     A( K+1, K ), 1 ) )
                    393:             END IF
                    394:             KSTEP = 1
                    395:          ELSE
                    396: *
                    397: *           2 x 2 diagonal block
                    398: *
                    399: *           Invert the diagonal block.
                    400: *
                    401:             T = ABS( A( K, K-1 ) )
                    402:             AK = DBLE( A( K-1, K-1 ) ) / T
                    403:             AKP1 = DBLE( A( K, K ) ) / T
                    404:             AKKP1 = A( K, K-1 ) / T
                    405:             D = T*( AK*AKP1-ONE )
                    406:             A( K-1, K-1 ) = AKP1 / D
                    407:             A( K, K ) = AK / D
                    408:             A( K, K-1 ) = -AKKP1 / D
                    409: *
                    410: *           Compute columns K-1 and K of the inverse.
                    411: *
                    412:             IF( K.LT.N ) THEN
                    413:                CALL ZCOPY( N-K, A( K+1, K ), 1, WORK, 1 )
                    414:                CALL ZHEMV( UPLO, N-K, -CONE, A( K+1, K+1 ), LDA, WORK,
                    415:      $                     1, CZERO, A( K+1, K ), 1 )
                    416:                A( K, K ) = A( K, K ) - DBLE( ZDOTC( N-K, WORK, 1,
                    417:      $                     A( K+1, K ), 1 ) )
                    418:                A( K, K-1 ) = A( K, K-1 ) -
                    419:      $                       ZDOTC( N-K, A( K+1, K ), 1, A( K+1, K-1 ),
                    420:      $                       1 )
                    421:                CALL ZCOPY( N-K, A( K+1, K-1 ), 1, WORK, 1 )
                    422:                CALL ZHEMV( UPLO, N-K, -CONE, A( K+1, K+1 ), LDA, WORK,
                    423:      $                     1, CZERO, A( K+1, K-1 ), 1 )
                    424:                A( K-1, K-1 ) = A( K-1, K-1 ) -
                    425:      $                         DBLE( ZDOTC( N-K, WORK, 1, A( K+1, K-1 ),
                    426:      $                         1 ) )
                    427:             END IF
                    428:             KSTEP = 2
                    429:          END IF
                    430: *
                    431:          IF( KSTEP.EQ.1 ) THEN
                    432: *
                    433: *           Interchange rows and columns K and IPIV(K) in the trailing
                    434: *           submatrix A(k:n,k:n)
                    435: *
                    436:             KP = IPIV( K )
                    437:             IF( KP.NE.K ) THEN
                    438: *
                    439:                IF( KP.LT.N )
                    440:      $            CALL ZSWAP( N-KP, A( KP+1, K ), 1, A( KP+1, KP ), 1 )
                    441: *
                    442:                DO 90 J = K + 1, KP - 1
                    443:                   TEMP = DCONJG( A( J, K ) )
                    444:                   A( J, K ) = DCONJG( A( KP, J ) )
                    445:                   A( KP, J ) = TEMP
                    446:    90          CONTINUE
                    447: *
                    448:                A( KP, K ) = DCONJG( A( KP, K ) )
                    449: *
                    450:                TEMP = A( K, K )
                    451:                A( K, K ) = A( KP, KP )
                    452:                A( KP, KP ) = TEMP
                    453:             END IF
                    454:          ELSE
                    455: *
                    456: *           Interchange rows and columns K and K-1 with -IPIV(K) and
                    457: *           -IPIV(K-1) in the trailing submatrix A(k-1:n,k-1:n)
                    458: *
                    459: *           (1) Interchange rows and columns K and -IPIV(K)
                    460: *
                    461:             KP = -IPIV( K )
                    462:             IF( KP.NE.K ) THEN
                    463: *
                    464:                IF( KP.LT.N )
                    465:      $            CALL ZSWAP( N-KP, A( KP+1, K ), 1, A( KP+1, KP ), 1 )
                    466: *
                    467:                DO 100 J = K + 1, KP - 1
                    468:                   TEMP = DCONJG( A( J, K ) )
                    469:                   A( J, K ) = DCONJG( A( KP, J ) )
                    470:                   A( KP, J ) = TEMP
                    471:   100         CONTINUE
                    472: *
                    473:                A( KP, K ) = DCONJG( A( KP, K ) )
                    474: *
                    475:                TEMP = A( K, K )
                    476:                A( K, K ) = A( KP, KP )
                    477:                A( KP, KP ) = TEMP
                    478: *
                    479:                TEMP = A( K, K-1 )
                    480:                A( K, K-1 ) = A( KP, K-1 )
                    481:                A( KP, K-1 ) = TEMP
                    482:             END IF
                    483: *
                    484: *           (2) Interchange rows and columns K-1 and -IPIV(K-1)
                    485: *
                    486:             K = K - 1
                    487:             KP = -IPIV( K )
                    488:             IF( KP.NE.K ) THEN
                    489: *
                    490:                IF( KP.LT.N )
                    491:      $            CALL ZSWAP( N-KP, A( KP+1, K ), 1, A( KP+1, KP ), 1 )
                    492: *
                    493:                DO 110 J = K + 1, KP - 1
                    494:                   TEMP = DCONJG( A( J, K ) )
                    495:                   A( J, K ) = DCONJG( A( KP, J ) )
                    496:                   A( KP, J ) = TEMP
                    497:   110         CONTINUE
                    498: *
                    499:                A( KP, K ) = DCONJG( A( KP, K ) )
                    500: *
                    501:                TEMP = A( K, K )
                    502:                A( K, K ) = A( KP, KP )
                    503:                A( KP, KP ) = TEMP
                    504:             END IF
                    505:          END IF
                    506: *
                    507:          K = K - 1
                    508:          GO TO 80
                    509:   120    CONTINUE
                    510:       END IF
                    511: *
                    512:       RETURN
                    513: *
                    514: *     End of ZHETRI_ROOK
                    515: *
                    516:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>