Annotation of rpl/lapack/lapack/zhgeqz.f, revision 1.19

1.8       bertrand    1: *> \brief \b ZHGEQZ
                      2: *
                      3: *  =========== DOCUMENTATION ===========
                      4: *
1.17      bertrand    5: * Online html documentation available at
                      6: *            http://www.netlib.org/lapack/explore-html/
1.8       bertrand    7: *
                      8: *> \htmlonly
1.17      bertrand    9: *> Download ZHGEQZ + dependencies
                     10: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.tgz?format=tgz&filename=/lapack/lapack_routine/zhgeqz.f">
                     11: *> [TGZ]</a>
                     12: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.zip?format=zip&filename=/lapack/lapack_routine/zhgeqz.f">
                     13: *> [ZIP]</a>
                     14: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.txt?format=txt&filename=/lapack/lapack_routine/zhgeqz.f">
1.8       bertrand   15: *> [TXT]</a>
1.17      bertrand   16: *> \endhtmlonly
1.8       bertrand   17: *
                     18: *  Definition:
                     19: *  ===========
                     20: *
                     21: *       SUBROUTINE ZHGEQZ( JOB, COMPQ, COMPZ, N, ILO, IHI, H, LDH, T, LDT,
                     22: *                          ALPHA, BETA, Q, LDQ, Z, LDZ, WORK, LWORK,
                     23: *                          RWORK, INFO )
1.17      bertrand   24: *
1.8       bertrand   25: *       .. Scalar Arguments ..
                     26: *       CHARACTER          COMPQ, COMPZ, JOB
                     27: *       INTEGER            IHI, ILO, INFO, LDH, LDQ, LDT, LDZ, LWORK, N
                     28: *       ..
                     29: *       .. Array Arguments ..
                     30: *       DOUBLE PRECISION   RWORK( * )
                     31: *       COMPLEX*16         ALPHA( * ), BETA( * ), H( LDH, * ),
                     32: *      $                   Q( LDQ, * ), T( LDT, * ), WORK( * ),
                     33: *      $                   Z( LDZ, * )
                     34: *       ..
1.17      bertrand   35: *
1.8       bertrand   36: *
                     37: *> \par Purpose:
                     38: *  =============
                     39: *>
                     40: *> \verbatim
                     41: *>
                     42: *> ZHGEQZ computes the eigenvalues of a complex matrix pair (H,T),
                     43: *> where H is an upper Hessenberg matrix and T is upper triangular,
                     44: *> using the single-shift QZ method.
                     45: *> Matrix pairs of this type are produced by the reduction to
                     46: *> generalized upper Hessenberg form of a complex matrix pair (A,B):
1.17      bertrand   47: *>
1.8       bertrand   48: *>    A = Q1*H*Z1**H,  B = Q1*T*Z1**H,
1.17      bertrand   49: *>
1.8       bertrand   50: *> as computed by ZGGHRD.
1.17      bertrand   51: *>
1.8       bertrand   52: *> If JOB='S', then the Hessenberg-triangular pair (H,T) is
                     53: *> also reduced to generalized Schur form,
1.17      bertrand   54: *>
1.8       bertrand   55: *>    H = Q*S*Z**H,  T = Q*P*Z**H,
1.17      bertrand   56: *>
1.8       bertrand   57: *> where Q and Z are unitary matrices and S and P are upper triangular.
1.17      bertrand   58: *>
1.8       bertrand   59: *> Optionally, the unitary matrix Q from the generalized Schur
                     60: *> factorization may be postmultiplied into an input matrix Q1, and the
                     61: *> unitary matrix Z may be postmultiplied into an input matrix Z1.
                     62: *> If Q1 and Z1 are the unitary matrices from ZGGHRD that reduced
                     63: *> the matrix pair (A,B) to generalized Hessenberg form, then the output
                     64: *> matrices Q1*Q and Z1*Z are the unitary factors from the generalized
                     65: *> Schur factorization of (A,B):
1.17      bertrand   66: *>
1.8       bertrand   67: *>    A = (Q1*Q)*S*(Z1*Z)**H,  B = (Q1*Q)*P*(Z1*Z)**H.
1.17      bertrand   68: *>
1.8       bertrand   69: *> To avoid overflow, eigenvalues of the matrix pair (H,T)
                     70: *> (equivalently, of (A,B)) are computed as a pair of complex values
                     71: *> (alpha,beta).  If beta is nonzero, lambda = alpha / beta is an
                     72: *> eigenvalue of the generalized nonsymmetric eigenvalue problem (GNEP)
                     73: *>    A*x = lambda*B*x
                     74: *> and if alpha is nonzero, mu = beta / alpha is an eigenvalue of the
                     75: *> alternate form of the GNEP
                     76: *>    mu*A*y = B*y.
                     77: *> The values of alpha and beta for the i-th eigenvalue can be read
                     78: *> directly from the generalized Schur form:  alpha = S(i,i),
                     79: *> beta = P(i,i).
                     80: *>
                     81: *> Ref: C.B. Moler & G.W. Stewart, "An Algorithm for Generalized Matrix
                     82: *>      Eigenvalue Problems", SIAM J. Numer. Anal., 10(1973),
                     83: *>      pp. 241--256.
                     84: *> \endverbatim
                     85: *
                     86: *  Arguments:
                     87: *  ==========
                     88: *
                     89: *> \param[in] JOB
                     90: *> \verbatim
                     91: *>          JOB is CHARACTER*1
                     92: *>          = 'E': Compute eigenvalues only;
                     93: *>          = 'S': Computer eigenvalues and the Schur form.
                     94: *> \endverbatim
                     95: *>
                     96: *> \param[in] COMPQ
                     97: *> \verbatim
                     98: *>          COMPQ is CHARACTER*1
                     99: *>          = 'N': Left Schur vectors (Q) are not computed;
                    100: *>          = 'I': Q is initialized to the unit matrix and the matrix Q
                    101: *>                 of left Schur vectors of (H,T) is returned;
                    102: *>          = 'V': Q must contain a unitary matrix Q1 on entry and
                    103: *>                 the product Q1*Q is returned.
                    104: *> \endverbatim
                    105: *>
                    106: *> \param[in] COMPZ
                    107: *> \verbatim
                    108: *>          COMPZ is CHARACTER*1
                    109: *>          = 'N': Right Schur vectors (Z) are not computed;
                    110: *>          = 'I': Q is initialized to the unit matrix and the matrix Z
                    111: *>                 of right Schur vectors of (H,T) is returned;
                    112: *>          = 'V': Z must contain a unitary matrix Z1 on entry and
                    113: *>                 the product Z1*Z is returned.
                    114: *> \endverbatim
                    115: *>
                    116: *> \param[in] N
                    117: *> \verbatim
                    118: *>          N is INTEGER
                    119: *>          The order of the matrices H, T, Q, and Z.  N >= 0.
                    120: *> \endverbatim
                    121: *>
                    122: *> \param[in] ILO
                    123: *> \verbatim
                    124: *>          ILO is INTEGER
                    125: *> \endverbatim
                    126: *>
                    127: *> \param[in] IHI
                    128: *> \verbatim
                    129: *>          IHI is INTEGER
                    130: *>          ILO and IHI mark the rows and columns of H which are in
                    131: *>          Hessenberg form.  It is assumed that A is already upper
                    132: *>          triangular in rows and columns 1:ILO-1 and IHI+1:N.
                    133: *>          If N > 0, 1 <= ILO <= IHI <= N; if N = 0, ILO=1 and IHI=0.
                    134: *> \endverbatim
                    135: *>
                    136: *> \param[in,out] H
                    137: *> \verbatim
                    138: *>          H is COMPLEX*16 array, dimension (LDH, N)
                    139: *>          On entry, the N-by-N upper Hessenberg matrix H.
                    140: *>          On exit, if JOB = 'S', H contains the upper triangular
                    141: *>          matrix S from the generalized Schur factorization.
                    142: *>          If JOB = 'E', the diagonal of H matches that of S, but
                    143: *>          the rest of H is unspecified.
                    144: *> \endverbatim
                    145: *>
                    146: *> \param[in] LDH
                    147: *> \verbatim
                    148: *>          LDH is INTEGER
                    149: *>          The leading dimension of the array H.  LDH >= max( 1, N ).
                    150: *> \endverbatim
                    151: *>
                    152: *> \param[in,out] T
                    153: *> \verbatim
                    154: *>          T is COMPLEX*16 array, dimension (LDT, N)
                    155: *>          On entry, the N-by-N upper triangular matrix T.
                    156: *>          On exit, if JOB = 'S', T contains the upper triangular
                    157: *>          matrix P from the generalized Schur factorization.
                    158: *>          If JOB = 'E', the diagonal of T matches that of P, but
                    159: *>          the rest of T is unspecified.
                    160: *> \endverbatim
                    161: *>
                    162: *> \param[in] LDT
                    163: *> \verbatim
                    164: *>          LDT is INTEGER
                    165: *>          The leading dimension of the array T.  LDT >= max( 1, N ).
                    166: *> \endverbatim
                    167: *>
                    168: *> \param[out] ALPHA
                    169: *> \verbatim
                    170: *>          ALPHA is COMPLEX*16 array, dimension (N)
                    171: *>          The complex scalars alpha that define the eigenvalues of
                    172: *>          GNEP.  ALPHA(i) = S(i,i) in the generalized Schur
                    173: *>          factorization.
                    174: *> \endverbatim
                    175: *>
                    176: *> \param[out] BETA
                    177: *> \verbatim
                    178: *>          BETA is COMPLEX*16 array, dimension (N)
                    179: *>          The real non-negative scalars beta that define the
                    180: *>          eigenvalues of GNEP.  BETA(i) = P(i,i) in the generalized
                    181: *>          Schur factorization.
                    182: *>
                    183: *>          Together, the quantities alpha = ALPHA(j) and beta = BETA(j)
                    184: *>          represent the j-th eigenvalue of the matrix pair (A,B), in
                    185: *>          one of the forms lambda = alpha/beta or mu = beta/alpha.
                    186: *>          Since either lambda or mu may overflow, they should not,
                    187: *>          in general, be computed.
                    188: *> \endverbatim
                    189: *>
                    190: *> \param[in,out] Q
                    191: *> \verbatim
                    192: *>          Q is COMPLEX*16 array, dimension (LDQ, N)
1.15      bertrand  193: *>          On entry, if COMPQ = 'V', the unitary matrix Q1 used in the
1.8       bertrand  194: *>          reduction of (A,B) to generalized Hessenberg form.
1.15      bertrand  195: *>          On exit, if COMPQ = 'I', the unitary matrix of left Schur
                    196: *>          vectors of (H,T), and if COMPQ = 'V', the unitary matrix of
1.8       bertrand  197: *>          left Schur vectors of (A,B).
1.15      bertrand  198: *>          Not referenced if COMPQ = 'N'.
1.8       bertrand  199: *> \endverbatim
                    200: *>
                    201: *> \param[in] LDQ
                    202: *> \verbatim
                    203: *>          LDQ is INTEGER
                    204: *>          The leading dimension of the array Q.  LDQ >= 1.
                    205: *>          If COMPQ='V' or 'I', then LDQ >= N.
                    206: *> \endverbatim
                    207: *>
                    208: *> \param[in,out] Z
                    209: *> \verbatim
                    210: *>          Z is COMPLEX*16 array, dimension (LDZ, N)
                    211: *>          On entry, if COMPZ = 'V', the unitary matrix Z1 used in the
                    212: *>          reduction of (A,B) to generalized Hessenberg form.
                    213: *>          On exit, if COMPZ = 'I', the unitary matrix of right Schur
                    214: *>          vectors of (H,T), and if COMPZ = 'V', the unitary matrix of
                    215: *>          right Schur vectors of (A,B).
                    216: *>          Not referenced if COMPZ = 'N'.
                    217: *> \endverbatim
                    218: *>
                    219: *> \param[in] LDZ
                    220: *> \verbatim
                    221: *>          LDZ is INTEGER
                    222: *>          The leading dimension of the array Z.  LDZ >= 1.
                    223: *>          If COMPZ='V' or 'I', then LDZ >= N.
                    224: *> \endverbatim
                    225: *>
                    226: *> \param[out] WORK
                    227: *> \verbatim
                    228: *>          WORK is COMPLEX*16 array, dimension (MAX(1,LWORK))
                    229: *>          On exit, if INFO >= 0, WORK(1) returns the optimal LWORK.
                    230: *> \endverbatim
                    231: *>
                    232: *> \param[in] LWORK
                    233: *> \verbatim
                    234: *>          LWORK is INTEGER
                    235: *>          The dimension of the array WORK.  LWORK >= max(1,N).
                    236: *>
                    237: *>          If LWORK = -1, then a workspace query is assumed; the routine
                    238: *>          only calculates the optimal size of the WORK array, returns
                    239: *>          this value as the first entry of the WORK array, and no error
                    240: *>          message related to LWORK is issued by XERBLA.
                    241: *> \endverbatim
                    242: *>
                    243: *> \param[out] RWORK
                    244: *> \verbatim
                    245: *>          RWORK is DOUBLE PRECISION array, dimension (N)
                    246: *> \endverbatim
                    247: *>
                    248: *> \param[out] INFO
                    249: *> \verbatim
                    250: *>          INFO is INTEGER
                    251: *>          = 0: successful exit
                    252: *>          < 0: if INFO = -i, the i-th argument had an illegal value
                    253: *>          = 1,...,N: the QZ iteration did not converge.  (H,T) is not
                    254: *>                     in Schur form, but ALPHA(i) and BETA(i),
                    255: *>                     i=INFO+1,...,N should be correct.
                    256: *>          = N+1,...,2*N: the shift calculation failed.  (H,T) is not
                    257: *>                     in Schur form, but ALPHA(i) and BETA(i),
                    258: *>                     i=INFO-N+1,...,N should be correct.
                    259: *> \endverbatim
                    260: *
                    261: *  Authors:
                    262: *  ========
                    263: *
1.17      bertrand  264: *> \author Univ. of Tennessee
                    265: *> \author Univ. of California Berkeley
                    266: *> \author Univ. of Colorado Denver
                    267: *> \author NAG Ltd.
1.8       bertrand  268: *
1.10      bertrand  269: *> \date April 2012
1.8       bertrand  270: *
                    271: *> \ingroup complex16GEcomputational
                    272: *
                    273: *> \par Further Details:
                    274: *  =====================
                    275: *>
                    276: *> \verbatim
                    277: *>
                    278: *>  We assume that complex ABS works as long as its value is less than
                    279: *>  overflow.
                    280: *> \endverbatim
                    281: *>
                    282: *  =====================================================================
1.1       bertrand  283:       SUBROUTINE ZHGEQZ( JOB, COMPQ, COMPZ, N, ILO, IHI, H, LDH, T, LDT,
                    284:      $                   ALPHA, BETA, Q, LDQ, Z, LDZ, WORK, LWORK,
                    285:      $                   RWORK, INFO )
                    286: *
1.17      bertrand  287: *  -- LAPACK computational routine (version 3.7.0) --
1.1       bertrand  288: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
                    289: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
1.10      bertrand  290: *     April 2012
1.1       bertrand  291: *
                    292: *     .. Scalar Arguments ..
                    293:       CHARACTER          COMPQ, COMPZ, JOB
                    294:       INTEGER            IHI, ILO, INFO, LDH, LDQ, LDT, LDZ, LWORK, N
                    295: *     ..
                    296: *     .. Array Arguments ..
                    297:       DOUBLE PRECISION   RWORK( * )
                    298:       COMPLEX*16         ALPHA( * ), BETA( * ), H( LDH, * ),
                    299:      $                   Q( LDQ, * ), T( LDT, * ), WORK( * ),
                    300:      $                   Z( LDZ, * )
                    301: *     ..
                    302: *
                    303: *  =====================================================================
                    304: *
                    305: *     .. Parameters ..
                    306:       COMPLEX*16         CZERO, CONE
                    307:       PARAMETER          ( CZERO = ( 0.0D+0, 0.0D+0 ),
                    308:      $                   CONE = ( 1.0D+0, 0.0D+0 ) )
                    309:       DOUBLE PRECISION   ZERO, ONE
                    310:       PARAMETER          ( ZERO = 0.0D+0, ONE = 1.0D+0 )
                    311:       DOUBLE PRECISION   HALF
                    312:       PARAMETER          ( HALF = 0.5D+0 )
                    313: *     ..
                    314: *     .. Local Scalars ..
                    315:       LOGICAL            ILAZR2, ILAZRO, ILQ, ILSCHR, ILZ, LQUERY
                    316:       INTEGER            ICOMPQ, ICOMPZ, IFIRST, IFRSTM, IITER, ILAST,
                    317:      $                   ILASTM, IN, ISCHUR, ISTART, J, JC, JCH, JITER,
                    318:      $                   JR, MAXIT
                    319:       DOUBLE PRECISION   ABSB, ANORM, ASCALE, ATOL, BNORM, BSCALE, BTOL,
                    320:      $                   C, SAFMIN, TEMP, TEMP2, TEMPR, ULP
                    321:       COMPLEX*16         ABI22, AD11, AD12, AD21, AD22, CTEMP, CTEMP2,
                    322:      $                   CTEMP3, ESHIFT, RTDISC, S, SHIFT, SIGNBC, T1,
                    323:      $                   U12, X
                    324: *     ..
                    325: *     .. External Functions ..
                    326:       LOGICAL            LSAME
                    327:       DOUBLE PRECISION   DLAMCH, ZLANHS
                    328:       EXTERNAL           LSAME, DLAMCH, ZLANHS
                    329: *     ..
                    330: *     .. External Subroutines ..
                    331:       EXTERNAL           XERBLA, ZLARTG, ZLASET, ZROT, ZSCAL
                    332: *     ..
                    333: *     .. Intrinsic Functions ..
                    334:       INTRINSIC          ABS, DBLE, DCMPLX, DCONJG, DIMAG, MAX, MIN,
                    335:      $                   SQRT
                    336: *     ..
                    337: *     .. Statement Functions ..
                    338:       DOUBLE PRECISION   ABS1
                    339: *     ..
                    340: *     .. Statement Function definitions ..
                    341:       ABS1( X ) = ABS( DBLE( X ) ) + ABS( DIMAG( X ) )
                    342: *     ..
                    343: *     .. Executable Statements ..
                    344: *
                    345: *     Decode JOB, COMPQ, COMPZ
                    346: *
                    347:       IF( LSAME( JOB, 'E' ) ) THEN
                    348:          ILSCHR = .FALSE.
                    349:          ISCHUR = 1
                    350:       ELSE IF( LSAME( JOB, 'S' ) ) THEN
                    351:          ILSCHR = .TRUE.
                    352:          ISCHUR = 2
                    353:       ELSE
                    354:          ISCHUR = 0
                    355:       END IF
                    356: *
                    357:       IF( LSAME( COMPQ, 'N' ) ) THEN
                    358:          ILQ = .FALSE.
                    359:          ICOMPQ = 1
                    360:       ELSE IF( LSAME( COMPQ, 'V' ) ) THEN
                    361:          ILQ = .TRUE.
                    362:          ICOMPQ = 2
                    363:       ELSE IF( LSAME( COMPQ, 'I' ) ) THEN
                    364:          ILQ = .TRUE.
                    365:          ICOMPQ = 3
                    366:       ELSE
                    367:          ICOMPQ = 0
                    368:       END IF
                    369: *
                    370:       IF( LSAME( COMPZ, 'N' ) ) THEN
                    371:          ILZ = .FALSE.
                    372:          ICOMPZ = 1
                    373:       ELSE IF( LSAME( COMPZ, 'V' ) ) THEN
                    374:          ILZ = .TRUE.
                    375:          ICOMPZ = 2
                    376:       ELSE IF( LSAME( COMPZ, 'I' ) ) THEN
                    377:          ILZ = .TRUE.
                    378:          ICOMPZ = 3
                    379:       ELSE
                    380:          ICOMPZ = 0
                    381:       END IF
                    382: *
                    383: *     Check Argument Values
                    384: *
                    385:       INFO = 0
                    386:       WORK( 1 ) = MAX( 1, N )
                    387:       LQUERY = ( LWORK.EQ.-1 )
                    388:       IF( ISCHUR.EQ.0 ) THEN
                    389:          INFO = -1
                    390:       ELSE IF( ICOMPQ.EQ.0 ) THEN
                    391:          INFO = -2
                    392:       ELSE IF( ICOMPZ.EQ.0 ) THEN
                    393:          INFO = -3
                    394:       ELSE IF( N.LT.0 ) THEN
                    395:          INFO = -4
                    396:       ELSE IF( ILO.LT.1 ) THEN
                    397:          INFO = -5
                    398:       ELSE IF( IHI.GT.N .OR. IHI.LT.ILO-1 ) THEN
                    399:          INFO = -6
                    400:       ELSE IF( LDH.LT.N ) THEN
                    401:          INFO = -8
                    402:       ELSE IF( LDT.LT.N ) THEN
                    403:          INFO = -10
                    404:       ELSE IF( LDQ.LT.1 .OR. ( ILQ .AND. LDQ.LT.N ) ) THEN
                    405:          INFO = -14
                    406:       ELSE IF( LDZ.LT.1 .OR. ( ILZ .AND. LDZ.LT.N ) ) THEN
                    407:          INFO = -16
                    408:       ELSE IF( LWORK.LT.MAX( 1, N ) .AND. .NOT.LQUERY ) THEN
                    409:          INFO = -18
                    410:       END IF
                    411:       IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    412:          CALL XERBLA( 'ZHGEQZ', -INFO )
                    413:          RETURN
                    414:       ELSE IF( LQUERY ) THEN
                    415:          RETURN
                    416:       END IF
                    417: *
                    418: *     Quick return if possible
                    419: *
                    420: *     WORK( 1 ) = CMPLX( 1 )
                    421:       IF( N.LE.0 ) THEN
                    422:          WORK( 1 ) = DCMPLX( 1 )
                    423:          RETURN
                    424:       END IF
                    425: *
                    426: *     Initialize Q and Z
                    427: *
                    428:       IF( ICOMPQ.EQ.3 )
                    429:      $   CALL ZLASET( 'Full', N, N, CZERO, CONE, Q, LDQ )
                    430:       IF( ICOMPZ.EQ.3 )
                    431:      $   CALL ZLASET( 'Full', N, N, CZERO, CONE, Z, LDZ )
                    432: *
                    433: *     Machine Constants
                    434: *
                    435:       IN = IHI + 1 - ILO
                    436:       SAFMIN = DLAMCH( 'S' )
                    437:       ULP = DLAMCH( 'E' )*DLAMCH( 'B' )
                    438:       ANORM = ZLANHS( 'F', IN, H( ILO, ILO ), LDH, RWORK )
                    439:       BNORM = ZLANHS( 'F', IN, T( ILO, ILO ), LDT, RWORK )
                    440:       ATOL = MAX( SAFMIN, ULP*ANORM )
                    441:       BTOL = MAX( SAFMIN, ULP*BNORM )
                    442:       ASCALE = ONE / MAX( SAFMIN, ANORM )
                    443:       BSCALE = ONE / MAX( SAFMIN, BNORM )
                    444: *
                    445: *
                    446: *     Set Eigenvalues IHI+1:N
                    447: *
                    448:       DO 10 J = IHI + 1, N
                    449:          ABSB = ABS( T( J, J ) )
                    450:          IF( ABSB.GT.SAFMIN ) THEN
                    451:             SIGNBC = DCONJG( T( J, J ) / ABSB )
                    452:             T( J, J ) = ABSB
                    453:             IF( ILSCHR ) THEN
                    454:                CALL ZSCAL( J-1, SIGNBC, T( 1, J ), 1 )
                    455:                CALL ZSCAL( J, SIGNBC, H( 1, J ), 1 )
                    456:             ELSE
1.14      bertrand  457:                CALL ZSCAL( 1, SIGNBC, H( J, J ), 1 )
1.1       bertrand  458:             END IF
                    459:             IF( ILZ )
                    460:      $         CALL ZSCAL( N, SIGNBC, Z( 1, J ), 1 )
                    461:          ELSE
                    462:             T( J, J ) = CZERO
                    463:          END IF
                    464:          ALPHA( J ) = H( J, J )
                    465:          BETA( J ) = T( J, J )
                    466:    10 CONTINUE
                    467: *
                    468: *     If IHI < ILO, skip QZ steps
                    469: *
                    470:       IF( IHI.LT.ILO )
                    471:      $   GO TO 190
                    472: *
                    473: *     MAIN QZ ITERATION LOOP
                    474: *
                    475: *     Initialize dynamic indices
                    476: *
                    477: *     Eigenvalues ILAST+1:N have been found.
                    478: *        Column operations modify rows IFRSTM:whatever
                    479: *        Row operations modify columns whatever:ILASTM
                    480: *
                    481: *     If only eigenvalues are being computed, then
                    482: *        IFRSTM is the row of the last splitting row above row ILAST;
                    483: *        this is always at least ILO.
                    484: *     IITER counts iterations since the last eigenvalue was found,
                    485: *        to tell when to use an extraordinary shift.
                    486: *     MAXIT is the maximum number of QZ sweeps allowed.
                    487: *
                    488:       ILAST = IHI
                    489:       IF( ILSCHR ) THEN
                    490:          IFRSTM = 1
                    491:          ILASTM = N
                    492:       ELSE
                    493:          IFRSTM = ILO
                    494:          ILASTM = IHI
                    495:       END IF
                    496:       IITER = 0
                    497:       ESHIFT = CZERO
                    498:       MAXIT = 30*( IHI-ILO+1 )
                    499: *
                    500:       DO 170 JITER = 1, MAXIT
                    501: *
                    502: *        Check for too many iterations.
                    503: *
                    504:          IF( JITER.GT.MAXIT )
                    505:      $      GO TO 180
                    506: *
                    507: *        Split the matrix if possible.
                    508: *
                    509: *        Two tests:
                    510: *           1: H(j,j-1)=0  or  j=ILO
                    511: *           2: T(j,j)=0
                    512: *
                    513: *        Special case: j=ILAST
                    514: *
                    515:          IF( ILAST.EQ.ILO ) THEN
                    516:             GO TO 60
                    517:          ELSE
                    518:             IF( ABS1( H( ILAST, ILAST-1 ) ).LE.ATOL ) THEN
                    519:                H( ILAST, ILAST-1 ) = CZERO
                    520:                GO TO 60
                    521:             END IF
                    522:          END IF
                    523: *
                    524:          IF( ABS( T( ILAST, ILAST ) ).LE.BTOL ) THEN
                    525:             T( ILAST, ILAST ) = CZERO
                    526:             GO TO 50
                    527:          END IF
                    528: *
                    529: *        General case: j<ILAST
                    530: *
                    531:          DO 40 J = ILAST - 1, ILO, -1
                    532: *
                    533: *           Test 1: for H(j,j-1)=0 or j=ILO
                    534: *
                    535:             IF( J.EQ.ILO ) THEN
                    536:                ILAZRO = .TRUE.
                    537:             ELSE
                    538:                IF( ABS1( H( J, J-1 ) ).LE.ATOL ) THEN
                    539:                   H( J, J-1 ) = CZERO
                    540:                   ILAZRO = .TRUE.
                    541:                ELSE
                    542:                   ILAZRO = .FALSE.
                    543:                END IF
                    544:             END IF
                    545: *
                    546: *           Test 2: for T(j,j)=0
                    547: *
                    548:             IF( ABS( T( J, J ) ).LT.BTOL ) THEN
                    549:                T( J, J ) = CZERO
                    550: *
                    551: *              Test 1a: Check for 2 consecutive small subdiagonals in A
                    552: *
                    553:                ILAZR2 = .FALSE.
                    554:                IF( .NOT.ILAZRO ) THEN
                    555:                   IF( ABS1( H( J, J-1 ) )*( ASCALE*ABS1( H( J+1,
                    556:      $                J ) ) ).LE.ABS1( H( J, J ) )*( ASCALE*ATOL ) )
                    557:      $                ILAZR2 = .TRUE.
                    558:                END IF
                    559: *
                    560: *              If both tests pass (1 & 2), i.e., the leading diagonal
                    561: *              element of B in the block is zero, split a 1x1 block off
                    562: *              at the top. (I.e., at the J-th row/column) The leading
                    563: *              diagonal element of the remainder can also be zero, so
                    564: *              this may have to be done repeatedly.
                    565: *
                    566:                IF( ILAZRO .OR. ILAZR2 ) THEN
                    567:                   DO 20 JCH = J, ILAST - 1
                    568:                      CTEMP = H( JCH, JCH )
                    569:                      CALL ZLARTG( CTEMP, H( JCH+1, JCH ), C, S,
                    570:      $                            H( JCH, JCH ) )
                    571:                      H( JCH+1, JCH ) = CZERO
                    572:                      CALL ZROT( ILASTM-JCH, H( JCH, JCH+1 ), LDH,
                    573:      $                          H( JCH+1, JCH+1 ), LDH, C, S )
                    574:                      CALL ZROT( ILASTM-JCH, T( JCH, JCH+1 ), LDT,
                    575:      $                          T( JCH+1, JCH+1 ), LDT, C, S )
                    576:                      IF( ILQ )
                    577:      $                  CALL ZROT( N, Q( 1, JCH ), 1, Q( 1, JCH+1 ), 1,
                    578:      $                             C, DCONJG( S ) )
                    579:                      IF( ILAZR2 )
                    580:      $                  H( JCH, JCH-1 ) = H( JCH, JCH-1 )*C
                    581:                      ILAZR2 = .FALSE.
                    582:                      IF( ABS1( T( JCH+1, JCH+1 ) ).GE.BTOL ) THEN
                    583:                         IF( JCH+1.GE.ILAST ) THEN
                    584:                            GO TO 60
                    585:                         ELSE
                    586:                            IFIRST = JCH + 1
                    587:                            GO TO 70
                    588:                         END IF
                    589:                      END IF
                    590:                      T( JCH+1, JCH+1 ) = CZERO
                    591:    20             CONTINUE
                    592:                   GO TO 50
                    593:                ELSE
                    594: *
                    595: *                 Only test 2 passed -- chase the zero to T(ILAST,ILAST)
                    596: *                 Then process as in the case T(ILAST,ILAST)=0
                    597: *
                    598:                   DO 30 JCH = J, ILAST - 1
                    599:                      CTEMP = T( JCH, JCH+1 )
                    600:                      CALL ZLARTG( CTEMP, T( JCH+1, JCH+1 ), C, S,
                    601:      $                            T( JCH, JCH+1 ) )
                    602:                      T( JCH+1, JCH+1 ) = CZERO
                    603:                      IF( JCH.LT.ILASTM-1 )
                    604:      $                  CALL ZROT( ILASTM-JCH-1, T( JCH, JCH+2 ), LDT,
                    605:      $                             T( JCH+1, JCH+2 ), LDT, C, S )
                    606:                      CALL ZROT( ILASTM-JCH+2, H( JCH, JCH-1 ), LDH,
                    607:      $                          H( JCH+1, JCH-1 ), LDH, C, S )
                    608:                      IF( ILQ )
                    609:      $                  CALL ZROT( N, Q( 1, JCH ), 1, Q( 1, JCH+1 ), 1,
                    610:      $                             C, DCONJG( S ) )
                    611:                      CTEMP = H( JCH+1, JCH )
                    612:                      CALL ZLARTG( CTEMP, H( JCH+1, JCH-1 ), C, S,
                    613:      $                            H( JCH+1, JCH ) )
                    614:                      H( JCH+1, JCH-1 ) = CZERO
                    615:                      CALL ZROT( JCH+1-IFRSTM, H( IFRSTM, JCH ), 1,
                    616:      $                          H( IFRSTM, JCH-1 ), 1, C, S )
                    617:                      CALL ZROT( JCH-IFRSTM, T( IFRSTM, JCH ), 1,
                    618:      $                          T( IFRSTM, JCH-1 ), 1, C, S )
                    619:                      IF( ILZ )
                    620:      $                  CALL ZROT( N, Z( 1, JCH ), 1, Z( 1, JCH-1 ), 1,
                    621:      $                             C, S )
                    622:    30             CONTINUE
                    623:                   GO TO 50
                    624:                END IF
                    625:             ELSE IF( ILAZRO ) THEN
                    626: *
                    627: *              Only test 1 passed -- work on J:ILAST
                    628: *
                    629:                IFIRST = J
                    630:                GO TO 70
                    631:             END IF
                    632: *
                    633: *           Neither test passed -- try next J
                    634: *
                    635:    40    CONTINUE
                    636: *
                    637: *        (Drop-through is "impossible")
                    638: *
                    639:          INFO = 2*N + 1
                    640:          GO TO 210
                    641: *
                    642: *        T(ILAST,ILAST)=0 -- clear H(ILAST,ILAST-1) to split off a
                    643: *        1x1 block.
                    644: *
                    645:    50    CONTINUE
                    646:          CTEMP = H( ILAST, ILAST )
                    647:          CALL ZLARTG( CTEMP, H( ILAST, ILAST-1 ), C, S,
                    648:      $                H( ILAST, ILAST ) )
                    649:          H( ILAST, ILAST-1 ) = CZERO
                    650:          CALL ZROT( ILAST-IFRSTM, H( IFRSTM, ILAST ), 1,
                    651:      $              H( IFRSTM, ILAST-1 ), 1, C, S )
                    652:          CALL ZROT( ILAST-IFRSTM, T( IFRSTM, ILAST ), 1,
                    653:      $              T( IFRSTM, ILAST-1 ), 1, C, S )
                    654:          IF( ILZ )
                    655:      $      CALL ZROT( N, Z( 1, ILAST ), 1, Z( 1, ILAST-1 ), 1, C, S )
                    656: *
                    657: *        H(ILAST,ILAST-1)=0 -- Standardize B, set ALPHA and BETA
                    658: *
                    659:    60    CONTINUE
                    660:          ABSB = ABS( T( ILAST, ILAST ) )
                    661:          IF( ABSB.GT.SAFMIN ) THEN
                    662:             SIGNBC = DCONJG( T( ILAST, ILAST ) / ABSB )
                    663:             T( ILAST, ILAST ) = ABSB
                    664:             IF( ILSCHR ) THEN
                    665:                CALL ZSCAL( ILAST-IFRSTM, SIGNBC, T( IFRSTM, ILAST ), 1 )
                    666:                CALL ZSCAL( ILAST+1-IFRSTM, SIGNBC, H( IFRSTM, ILAST ),
                    667:      $                     1 )
                    668:             ELSE
1.14      bertrand  669:                CALL ZSCAL( 1, SIGNBC, H( ILAST, ILAST ), 1 )
1.1       bertrand  670:             END IF
                    671:             IF( ILZ )
                    672:      $         CALL ZSCAL( N, SIGNBC, Z( 1, ILAST ), 1 )
                    673:          ELSE
                    674:             T( ILAST, ILAST ) = CZERO
                    675:          END IF
                    676:          ALPHA( ILAST ) = H( ILAST, ILAST )
                    677:          BETA( ILAST ) = T( ILAST, ILAST )
                    678: *
                    679: *        Go to next block -- exit if finished.
                    680: *
                    681:          ILAST = ILAST - 1
                    682:          IF( ILAST.LT.ILO )
                    683:      $      GO TO 190
                    684: *
                    685: *        Reset counters
                    686: *
                    687:          IITER = 0
                    688:          ESHIFT = CZERO
                    689:          IF( .NOT.ILSCHR ) THEN
                    690:             ILASTM = ILAST
                    691:             IF( IFRSTM.GT.ILAST )
                    692:      $         IFRSTM = ILO
                    693:          END IF
                    694:          GO TO 160
                    695: *
                    696: *        QZ step
                    697: *
                    698: *        This iteration only involves rows/columns IFIRST:ILAST.  We
                    699: *        assume IFIRST < ILAST, and that the diagonal of B is non-zero.
                    700: *
                    701:    70    CONTINUE
                    702:          IITER = IITER + 1
                    703:          IF( .NOT.ILSCHR ) THEN
                    704:             IFRSTM = IFIRST
                    705:          END IF
                    706: *
                    707: *        Compute the Shift.
                    708: *
                    709: *        At this point, IFIRST < ILAST, and the diagonal elements of
                    710: *        T(IFIRST:ILAST,IFIRST,ILAST) are larger than BTOL (in
                    711: *        magnitude)
                    712: *
                    713:          IF( ( IITER / 10 )*10.NE.IITER ) THEN
                    714: *
                    715: *           The Wilkinson shift (AEP p.512), i.e., the eigenvalue of
                    716: *           the bottom-right 2x2 block of A inv(B) which is nearest to
                    717: *           the bottom-right element.
                    718: *
                    719: *           We factor B as U*D, where U has unit diagonals, and
                    720: *           compute (A*inv(D))*inv(U).
                    721: *
                    722:             U12 = ( BSCALE*T( ILAST-1, ILAST ) ) /
                    723:      $            ( BSCALE*T( ILAST, ILAST ) )
                    724:             AD11 = ( ASCALE*H( ILAST-1, ILAST-1 ) ) /
                    725:      $             ( BSCALE*T( ILAST-1, ILAST-1 ) )
                    726:             AD21 = ( ASCALE*H( ILAST, ILAST-1 ) ) /
                    727:      $             ( BSCALE*T( ILAST-1, ILAST-1 ) )
                    728:             AD12 = ( ASCALE*H( ILAST-1, ILAST ) ) /
                    729:      $             ( BSCALE*T( ILAST, ILAST ) )
                    730:             AD22 = ( ASCALE*H( ILAST, ILAST ) ) /
                    731:      $             ( BSCALE*T( ILAST, ILAST ) )
                    732:             ABI22 = AD22 - U12*AD21
                    733: *
                    734:             T1 = HALF*( AD11+ABI22 )
                    735:             RTDISC = SQRT( T1**2+AD12*AD21-AD11*AD22 )
                    736:             TEMP = DBLE( T1-ABI22 )*DBLE( RTDISC ) +
                    737:      $             DIMAG( T1-ABI22 )*DIMAG( RTDISC )
                    738:             IF( TEMP.LE.ZERO ) THEN
                    739:                SHIFT = T1 + RTDISC
                    740:             ELSE
                    741:                SHIFT = T1 - RTDISC
                    742:             END IF
                    743:          ELSE
                    744: *
                    745: *           Exceptional shift.  Chosen for no particularly good reason.
                    746: *
1.10      bertrand  747:             ESHIFT = ESHIFT + (ASCALE*H(ILAST,ILAST-1))/
                    748:      $                        (BSCALE*T(ILAST-1,ILAST-1))
1.1       bertrand  749:             SHIFT = ESHIFT
                    750:          END IF
                    751: *
                    752: *        Now check for two consecutive small subdiagonals.
                    753: *
                    754:          DO 80 J = ILAST - 1, IFIRST + 1, -1
                    755:             ISTART = J
                    756:             CTEMP = ASCALE*H( J, J ) - SHIFT*( BSCALE*T( J, J ) )
                    757:             TEMP = ABS1( CTEMP )
                    758:             TEMP2 = ASCALE*ABS1( H( J+1, J ) )
                    759:             TEMPR = MAX( TEMP, TEMP2 )
                    760:             IF( TEMPR.LT.ONE .AND. TEMPR.NE.ZERO ) THEN
                    761:                TEMP = TEMP / TEMPR
                    762:                TEMP2 = TEMP2 / TEMPR
                    763:             END IF
                    764:             IF( ABS1( H( J, J-1 ) )*TEMP2.LE.TEMP*ATOL )
                    765:      $         GO TO 90
                    766:    80    CONTINUE
                    767: *
                    768:          ISTART = IFIRST
                    769:          CTEMP = ASCALE*H( IFIRST, IFIRST ) -
                    770:      $           SHIFT*( BSCALE*T( IFIRST, IFIRST ) )
                    771:    90    CONTINUE
                    772: *
                    773: *        Do an implicit-shift QZ sweep.
                    774: *
                    775: *        Initial Q
                    776: *
                    777:          CTEMP2 = ASCALE*H( ISTART+1, ISTART )
                    778:          CALL ZLARTG( CTEMP, CTEMP2, C, S, CTEMP3 )
                    779: *
                    780: *        Sweep
                    781: *
                    782:          DO 150 J = ISTART, ILAST - 1
                    783:             IF( J.GT.ISTART ) THEN
                    784:                CTEMP = H( J, J-1 )
                    785:                CALL ZLARTG( CTEMP, H( J+1, J-1 ), C, S, H( J, J-1 ) )
                    786:                H( J+1, J-1 ) = CZERO
                    787:             END IF
                    788: *
                    789:             DO 100 JC = J, ILASTM
                    790:                CTEMP = C*H( J, JC ) + S*H( J+1, JC )
                    791:                H( J+1, JC ) = -DCONJG( S )*H( J, JC ) + C*H( J+1, JC )
                    792:                H( J, JC ) = CTEMP
                    793:                CTEMP2 = C*T( J, JC ) + S*T( J+1, JC )
                    794:                T( J+1, JC ) = -DCONJG( S )*T( J, JC ) + C*T( J+1, JC )
                    795:                T( J, JC ) = CTEMP2
                    796:   100       CONTINUE
                    797:             IF( ILQ ) THEN
                    798:                DO 110 JR = 1, N
                    799:                   CTEMP = C*Q( JR, J ) + DCONJG( S )*Q( JR, J+1 )
                    800:                   Q( JR, J+1 ) = -S*Q( JR, J ) + C*Q( JR, J+1 )
                    801:                   Q( JR, J ) = CTEMP
                    802:   110          CONTINUE
                    803:             END IF
                    804: *
                    805:             CTEMP = T( J+1, J+1 )
                    806:             CALL ZLARTG( CTEMP, T( J+1, J ), C, S, T( J+1, J+1 ) )
                    807:             T( J+1, J ) = CZERO
                    808: *
                    809:             DO 120 JR = IFRSTM, MIN( J+2, ILAST )
                    810:                CTEMP = C*H( JR, J+1 ) + S*H( JR, J )
                    811:                H( JR, J ) = -DCONJG( S )*H( JR, J+1 ) + C*H( JR, J )
                    812:                H( JR, J+1 ) = CTEMP
                    813:   120       CONTINUE
                    814:             DO 130 JR = IFRSTM, J
                    815:                CTEMP = C*T( JR, J+1 ) + S*T( JR, J )
                    816:                T( JR, J ) = -DCONJG( S )*T( JR, J+1 ) + C*T( JR, J )
                    817:                T( JR, J+1 ) = CTEMP
                    818:   130       CONTINUE
                    819:             IF( ILZ ) THEN
                    820:                DO 140 JR = 1, N
                    821:                   CTEMP = C*Z( JR, J+1 ) + S*Z( JR, J )
                    822:                   Z( JR, J ) = -DCONJG( S )*Z( JR, J+1 ) + C*Z( JR, J )
                    823:                   Z( JR, J+1 ) = CTEMP
                    824:   140          CONTINUE
                    825:             END IF
                    826:   150    CONTINUE
                    827: *
                    828:   160    CONTINUE
                    829: *
                    830:   170 CONTINUE
                    831: *
                    832: *     Drop-through = non-convergence
                    833: *
                    834:   180 CONTINUE
                    835:       INFO = ILAST
                    836:       GO TO 210
                    837: *
                    838: *     Successful completion of all QZ steps
                    839: *
                    840:   190 CONTINUE
                    841: *
                    842: *     Set Eigenvalues 1:ILO-1
                    843: *
                    844:       DO 200 J = 1, ILO - 1
                    845:          ABSB = ABS( T( J, J ) )
                    846:          IF( ABSB.GT.SAFMIN ) THEN
                    847:             SIGNBC = DCONJG( T( J, J ) / ABSB )
                    848:             T( J, J ) = ABSB
                    849:             IF( ILSCHR ) THEN
                    850:                CALL ZSCAL( J-1, SIGNBC, T( 1, J ), 1 )
                    851:                CALL ZSCAL( J, SIGNBC, H( 1, J ), 1 )
                    852:             ELSE
1.14      bertrand  853:                CALL ZSCAL( 1, SIGNBC, H( J, J ), 1 )
1.1       bertrand  854:             END IF
                    855:             IF( ILZ )
                    856:      $         CALL ZSCAL( N, SIGNBC, Z( 1, J ), 1 )
                    857:          ELSE
                    858:             T( J, J ) = CZERO
                    859:          END IF
                    860:          ALPHA( J ) = H( J, J )
                    861:          BETA( J ) = T( J, J )
                    862:   200 CONTINUE
                    863: *
                    864: *     Normal Termination
                    865: *
                    866:       INFO = 0
                    867: *
                    868: *     Exit (other than argument error) -- return optimal workspace size
                    869: *
                    870:   210 CONTINUE
                    871:       WORK( 1 ) = DCMPLX( N )
                    872:       RETURN
                    873: *
                    874: *     End of ZHGEQZ
                    875: *
                    876:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>