Annotation of rpl/lapack/lapack/zhetri_rook.f, revision 1.6

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: *> \ingroup complex16HEcomputational
                    111: *
                    112: *> \par Contributors:
                    113: *  ==================
                    114: *>
                    115: *> \verbatim
                    116: *>
                    117: *>  November 2013,  Igor Kozachenko,
                    118: *>                  Computer Science Division,
                    119: *>                  University of California, Berkeley
                    120: *>
                    121: *>  September 2007, Sven Hammarling, Nicholas J. Higham, Craig Lucas,
                    122: *>                  School of Mathematics,
                    123: *>                  University of Manchester
                    124: *> \endverbatim
                    125: *
                    126: *  =====================================================================
                    127:       SUBROUTINE ZHETRI_ROOK( UPLO, N, A, LDA, IPIV, WORK, INFO )
                    128: *
1.6     ! bertrand  129: *  -- LAPACK computational routine --
1.1       bertrand  130: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
                    131: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
                    132: *
                    133: *     .. Scalar Arguments ..
                    134:       CHARACTER          UPLO
                    135:       INTEGER            INFO, LDA, N
                    136: *     ..
                    137: *     .. Array Arguments ..
                    138:       INTEGER            IPIV( * )
                    139:       COMPLEX*16         A( LDA, * ), WORK( * )
                    140: *     ..
                    141: *
                    142: *  =====================================================================
                    143: *
                    144: *     .. Parameters ..
                    145:       DOUBLE PRECISION   ONE
                    146:       COMPLEX*16         CONE, CZERO
                    147:       PARAMETER          ( ONE = 1.0D+0, CONE = ( 1.0D+0, 0.0D+0 ),
                    148:      $                   CZERO = ( 0.0D+0, 0.0D+0 ) )
                    149: *     ..
                    150: *     .. Local Scalars ..
                    151:       LOGICAL            UPPER
                    152:       INTEGER            J, K, KP, KSTEP
                    153:       DOUBLE PRECISION   AK, AKP1, D, T
                    154:       COMPLEX*16         AKKP1, TEMP
                    155: *     ..
                    156: *     .. External Functions ..
                    157:       LOGICAL            LSAME
                    158:       COMPLEX*16         ZDOTC
                    159:       EXTERNAL           LSAME, ZDOTC
                    160: *     ..
                    161: *     .. External Subroutines ..
                    162:       EXTERNAL           ZCOPY, ZHEMV, ZSWAP, XERBLA
                    163: *     ..
                    164: *     .. Intrinsic Functions ..
                    165:       INTRINSIC          ABS, DCONJG, MAX, DBLE
                    166: *     ..
                    167: *     .. Executable Statements ..
                    168: *
                    169: *     Test the input parameters.
                    170: *
                    171:       INFO = 0
                    172:       UPPER = LSAME( UPLO, 'U' )
                    173:       IF( .NOT.UPPER .AND. .NOT.LSAME( UPLO, 'L' ) ) THEN
                    174:          INFO = -1
                    175:       ELSE IF( N.LT.0 ) THEN
                    176:          INFO = -2
                    177:       ELSE IF( LDA.LT.MAX( 1, N ) ) THEN
                    178:          INFO = -4
                    179:       END IF
                    180:       IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    181:          CALL XERBLA( 'ZHETRI_ROOK', -INFO )
                    182:          RETURN
                    183:       END IF
                    184: *
                    185: *     Quick return if possible
                    186: *
                    187:       IF( N.EQ.0 )
                    188:      $   RETURN
                    189: *
                    190: *     Check that the diagonal matrix D is nonsingular.
                    191: *
                    192:       IF( UPPER ) THEN
                    193: *
                    194: *        Upper triangular storage: examine D from bottom to top
                    195: *
                    196:          DO 10 INFO = N, 1, -1
                    197:             IF( IPIV( INFO ).GT.0 .AND. A( INFO, INFO ).EQ.CZERO )
                    198:      $         RETURN
                    199:    10    CONTINUE
                    200:       ELSE
                    201: *
                    202: *        Lower triangular storage: examine D from top to bottom.
                    203: *
                    204:          DO 20 INFO = 1, N
                    205:             IF( IPIV( INFO ).GT.0 .AND. A( INFO, INFO ).EQ.CZERO )
                    206:      $         RETURN
                    207:    20    CONTINUE
                    208:       END IF
                    209:       INFO = 0
                    210: *
                    211:       IF( UPPER ) THEN
                    212: *
                    213: *        Compute inv(A) from the factorization A = U*D*U**H.
                    214: *
                    215: *        K is the main loop index, increasing from 1 to N in steps of
                    216: *        1 or 2, depending on the size of the diagonal blocks.
                    217: *
                    218:          K = 1
                    219:    30    CONTINUE
                    220: *
                    221: *        If K > N, exit from loop.
                    222: *
                    223:          IF( K.GT.N )
                    224:      $      GO TO 70
                    225: *
                    226:          IF( IPIV( K ).GT.0 ) THEN
                    227: *
                    228: *           1 x 1 diagonal block
                    229: *
                    230: *           Invert the diagonal block.
                    231: *
                    232:             A( K, K ) = ONE / DBLE( A( K, K ) )
                    233: *
                    234: *           Compute column K of the inverse.
                    235: *
                    236:             IF( K.GT.1 ) THEN
                    237:                CALL ZCOPY( K-1, A( 1, K ), 1, WORK, 1 )
                    238:                CALL ZHEMV( UPLO, K-1, -CONE, A, LDA, WORK, 1, CZERO,
                    239:      $                     A( 1, K ), 1 )
                    240:                A( K, K ) = A( K, K ) - DBLE( ZDOTC( K-1, WORK, 1, A( 1,
                    241:      $                     K ), 1 ) )
                    242:             END IF
                    243:             KSTEP = 1
                    244:          ELSE
                    245: *
                    246: *           2 x 2 diagonal block
                    247: *
                    248: *           Invert the diagonal block.
                    249: *
                    250:             T = ABS( A( K, K+1 ) )
                    251:             AK = DBLE( A( K, K ) ) / T
                    252:             AKP1 = DBLE( A( K+1, K+1 ) ) / T
                    253:             AKKP1 = A( K, K+1 ) / T
                    254:             D = T*( AK*AKP1-ONE )
                    255:             A( K, K ) = AKP1 / D
                    256:             A( K+1, K+1 ) = AK / D
                    257:             A( K, K+1 ) = -AKKP1 / D
                    258: *
                    259: *           Compute columns K and K+1 of the inverse.
                    260: *
                    261:             IF( K.GT.1 ) THEN
                    262:                CALL ZCOPY( K-1, A( 1, K ), 1, WORK, 1 )
                    263:                CALL ZHEMV( UPLO, K-1, -CONE, A, LDA, WORK, 1, CZERO,
                    264:      $                     A( 1, K ), 1 )
                    265:                A( K, K ) = A( K, K ) - DBLE( ZDOTC( K-1, WORK, 1, A( 1,
                    266:      $                     K ), 1 ) )
                    267:                A( K, K+1 ) = A( K, K+1 ) -
                    268:      $                       ZDOTC( K-1, A( 1, K ), 1, A( 1, K+1 ), 1 )
                    269:                CALL ZCOPY( K-1, A( 1, K+1 ), 1, WORK, 1 )
                    270:                CALL ZHEMV( UPLO, K-1, -CONE, A, LDA, WORK, 1, CZERO,
                    271:      $                     A( 1, K+1 ), 1 )
                    272:                A( K+1, K+1 ) = A( K+1, K+1 ) -
                    273:      $                         DBLE( ZDOTC( K-1, WORK, 1, A( 1, K+1 ),
                    274:      $                         1 ) )
                    275:             END IF
                    276:             KSTEP = 2
                    277:          END IF
                    278: *
                    279:          IF( KSTEP.EQ.1 ) THEN
                    280: *
                    281: *           Interchange rows and columns K and IPIV(K) in the leading
                    282: *           submatrix A(1:k,1:k)
                    283: *
                    284:             KP = IPIV( K )
                    285:             IF( KP.NE.K ) THEN
                    286: *
                    287:                IF( KP.GT.1 )
                    288:      $            CALL ZSWAP( KP-1, A( 1, K ), 1, A( 1, KP ), 1 )
                    289: *
                    290:                DO 40 J = KP + 1, K - 1
                    291:                   TEMP = DCONJG( A( J, K ) )
                    292:                   A( J, K ) = DCONJG( A( KP, J ) )
                    293:                   A( KP, J ) = TEMP
                    294:    40          CONTINUE
                    295: *
                    296:                A( KP, K ) = DCONJG( A( KP, K ) )
                    297: *
                    298:                TEMP = A( K, K )
                    299:                A( K, K ) = A( KP, KP )
                    300:                A( KP, KP ) = TEMP
                    301:             END IF
                    302:          ELSE
                    303: *
                    304: *           Interchange rows and columns K and K+1 with -IPIV(K) and
                    305: *           -IPIV(K+1) in the leading submatrix A(k+1:n,k+1:n)
                    306: *
                    307: *           (1) Interchange rows and columns K and -IPIV(K)
                    308: *
                    309:             KP = -IPIV( K )
                    310:             IF( KP.NE.K ) THEN
                    311: *
                    312:                IF( KP.GT.1 )
                    313:      $            CALL ZSWAP( KP-1, A( 1, K ), 1, A( 1, KP ), 1 )
                    314: *
                    315:                DO 50 J = KP + 1, K - 1
                    316:                   TEMP = DCONJG( A( J, K ) )
                    317:                   A( J, K ) = DCONJG( A( KP, J ) )
                    318:                   A( KP, J ) = TEMP
                    319:    50          CONTINUE
                    320: *
                    321:                A( KP, K ) = DCONJG( A( KP, K ) )
                    322: *
                    323:                TEMP = A( K, K )
                    324:                A( K, K ) = A( KP, KP )
                    325:                A( KP, KP ) = TEMP
                    326: *
                    327:                TEMP = A( K, K+1 )
                    328:                A( K, K+1 ) = A( KP, K+1 )
                    329:                A( KP, K+1 ) = TEMP
                    330:             END IF
                    331: *
                    332: *           (2) Interchange rows and columns K+1 and -IPIV(K+1)
                    333: *
                    334:             K = K + 1
                    335:             KP = -IPIV( K )
                    336:             IF( KP.NE.K ) THEN
                    337: *
                    338:                IF( KP.GT.1 )
                    339:      $            CALL ZSWAP( KP-1, A( 1, K ), 1, A( 1, KP ), 1 )
                    340: *
                    341:                DO 60 J = KP + 1, K - 1
                    342:                   TEMP = DCONJG( A( J, K ) )
                    343:                   A( J, K ) = DCONJG( A( KP, J ) )
                    344:                   A( KP, J ) = TEMP
                    345:    60          CONTINUE
                    346: *
                    347:                A( KP, K ) = DCONJG( A( KP, K ) )
                    348: *
                    349:                TEMP = A( K, K )
                    350:                A( K, K ) = A( KP, KP )
                    351:                A( KP, KP ) = TEMP
                    352:             END IF
                    353:          END IF
                    354: *
                    355:          K = K + 1
                    356:          GO TO 30
                    357:    70    CONTINUE
                    358: *
                    359:       ELSE
                    360: *
                    361: *        Compute inv(A) from the factorization A = L*D*L**H.
                    362: *
                    363: *        K is the main loop index, decreasing from N to 1 in steps of
                    364: *        1 or 2, depending on the size of the diagonal blocks.
                    365: *
                    366:          K = N
                    367:    80    CONTINUE
                    368: *
                    369: *        If K < 1, exit from loop.
                    370: *
                    371:          IF( K.LT.1 )
                    372:      $      GO TO 120
                    373: *
                    374:          IF( IPIV( K ).GT.0 ) THEN
                    375: *
                    376: *           1 x 1 diagonal block
                    377: *
                    378: *           Invert the diagonal block.
                    379: *
                    380:             A( K, K ) = ONE / DBLE( A( K, K ) )
                    381: *
                    382: *           Compute column K of the inverse.
                    383: *
                    384:             IF( K.LT.N ) THEN
                    385:                CALL ZCOPY( N-K, A( K+1, K ), 1, WORK, 1 )
                    386:                CALL ZHEMV( UPLO, N-K, -CONE, A( K+1, K+1 ), LDA, WORK,
                    387:      $                     1, CZERO, A( K+1, K ), 1 )
                    388:                A( K, K ) = A( K, K ) - DBLE( ZDOTC( N-K, WORK, 1,
                    389:      $                     A( K+1, K ), 1 ) )
                    390:             END IF
                    391:             KSTEP = 1
                    392:          ELSE
                    393: *
                    394: *           2 x 2 diagonal block
                    395: *
                    396: *           Invert the diagonal block.
                    397: *
                    398:             T = ABS( A( K, K-1 ) )
                    399:             AK = DBLE( A( K-1, K-1 ) ) / T
                    400:             AKP1 = DBLE( A( K, K ) ) / T
                    401:             AKKP1 = A( K, K-1 ) / T
                    402:             D = T*( AK*AKP1-ONE )
                    403:             A( K-1, K-1 ) = AKP1 / D
                    404:             A( K, K ) = AK / D
                    405:             A( K, K-1 ) = -AKKP1 / D
                    406: *
                    407: *           Compute columns K-1 and K of the inverse.
                    408: *
                    409:             IF( K.LT.N ) THEN
                    410:                CALL ZCOPY( N-K, A( K+1, K ), 1, WORK, 1 )
                    411:                CALL ZHEMV( UPLO, N-K, -CONE, A( K+1, K+1 ), LDA, WORK,
                    412:      $                     1, CZERO, A( K+1, K ), 1 )
                    413:                A( K, K ) = A( K, K ) - DBLE( ZDOTC( N-K, WORK, 1,
                    414:      $                     A( K+1, K ), 1 ) )
                    415:                A( K, K-1 ) = A( K, K-1 ) -
                    416:      $                       ZDOTC( N-K, A( K+1, K ), 1, A( K+1, K-1 ),
                    417:      $                       1 )
                    418:                CALL ZCOPY( N-K, A( K+1, K-1 ), 1, WORK, 1 )
                    419:                CALL ZHEMV( UPLO, N-K, -CONE, A( K+1, K+1 ), LDA, WORK,
                    420:      $                     1, CZERO, A( K+1, K-1 ), 1 )
                    421:                A( K-1, K-1 ) = A( K-1, K-1 ) -
                    422:      $                         DBLE( ZDOTC( N-K, WORK, 1, A( K+1, K-1 ),
                    423:      $                         1 ) )
                    424:             END IF
                    425:             KSTEP = 2
                    426:          END IF
                    427: *
                    428:          IF( KSTEP.EQ.1 ) THEN
                    429: *
                    430: *           Interchange rows and columns K and IPIV(K) in the trailing
                    431: *           submatrix A(k:n,k:n)
                    432: *
                    433:             KP = IPIV( K )
                    434:             IF( KP.NE.K ) THEN
                    435: *
                    436:                IF( KP.LT.N )
                    437:      $            CALL ZSWAP( N-KP, A( KP+1, K ), 1, A( KP+1, KP ), 1 )
                    438: *
                    439:                DO 90 J = K + 1, KP - 1
                    440:                   TEMP = DCONJG( A( J, K ) )
                    441:                   A( J, K ) = DCONJG( A( KP, J ) )
                    442:                   A( KP, J ) = TEMP
                    443:    90          CONTINUE
                    444: *
                    445:                A( KP, K ) = DCONJG( A( KP, K ) )
                    446: *
                    447:                TEMP = A( K, K )
                    448:                A( K, K ) = A( KP, KP )
                    449:                A( KP, KP ) = TEMP
                    450:             END IF
                    451:          ELSE
                    452: *
                    453: *           Interchange rows and columns K and K-1 with -IPIV(K) and
                    454: *           -IPIV(K-1) in the trailing submatrix A(k-1:n,k-1:n)
                    455: *
                    456: *           (1) Interchange rows and columns K and -IPIV(K)
                    457: *
                    458:             KP = -IPIV( K )
                    459:             IF( KP.NE.K ) THEN
                    460: *
                    461:                IF( KP.LT.N )
                    462:      $            CALL ZSWAP( N-KP, A( KP+1, K ), 1, A( KP+1, KP ), 1 )
                    463: *
                    464:                DO 100 J = K + 1, KP - 1
                    465:                   TEMP = DCONJG( A( J, K ) )
                    466:                   A( J, K ) = DCONJG( A( KP, J ) )
                    467:                   A( KP, J ) = TEMP
                    468:   100         CONTINUE
                    469: *
                    470:                A( KP, K ) = DCONJG( A( KP, K ) )
                    471: *
                    472:                TEMP = A( K, K )
                    473:                A( K, K ) = A( KP, KP )
                    474:                A( KP, KP ) = TEMP
                    475: *
                    476:                TEMP = A( K, K-1 )
                    477:                A( K, K-1 ) = A( KP, K-1 )
                    478:                A( KP, K-1 ) = TEMP
                    479:             END IF
                    480: *
                    481: *           (2) Interchange rows and columns K-1 and -IPIV(K-1)
                    482: *
                    483:             K = K - 1
                    484:             KP = -IPIV( K )
                    485:             IF( KP.NE.K ) THEN
                    486: *
                    487:                IF( KP.LT.N )
                    488:      $            CALL ZSWAP( N-KP, A( KP+1, K ), 1, A( KP+1, KP ), 1 )
                    489: *
                    490:                DO 110 J = K + 1, KP - 1
                    491:                   TEMP = DCONJG( A( J, K ) )
                    492:                   A( J, K ) = DCONJG( A( KP, J ) )
                    493:                   A( KP, J ) = TEMP
                    494:   110         CONTINUE
                    495: *
                    496:                A( KP, K ) = DCONJG( A( KP, K ) )
                    497: *
                    498:                TEMP = A( K, K )
                    499:                A( K, K ) = A( KP, KP )
                    500:                A( KP, KP ) = TEMP
                    501:             END IF
                    502:          END IF
                    503: *
                    504:          K = K - 1
                    505:          GO TO 80
                    506:   120    CONTINUE
                    507:       END IF
                    508: *
                    509:       RETURN
                    510: *
                    511: *     End of ZHETRI_ROOK
                    512: *
                    513:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>