Annotation of rpl/lapack/lapack/zpstf2.f, revision 1.12

1.12    ! bertrand    1: *> \brief \b ZPSTF2 computes the Cholesky factorization with complete pivoting of a complex Hermitian positive semidefinite matrix.
1.6       bertrand    2: *
                      3: *  =========== DOCUMENTATION ===========
                      4: *
                      5: * Online html documentation available at 
                      6: *            http://www.netlib.org/lapack/explore-html/ 
                      7: *
                      8: *> \htmlonly
                      9: *> Download ZPSTF2 + dependencies 
                     10: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.tgz?format=tgz&filename=/lapack/lapack_routine/zpstf2.f"> 
                     11: *> [TGZ]</a> 
                     12: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.zip?format=zip&filename=/lapack/lapack_routine/zpstf2.f"> 
                     13: *> [ZIP]</a> 
                     14: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.txt?format=txt&filename=/lapack/lapack_routine/zpstf2.f"> 
                     15: *> [TXT]</a>
                     16: *> \endhtmlonly 
                     17: *
                     18: *  Definition:
                     19: *  ===========
                     20: *
                     21: *       SUBROUTINE ZPSTF2( UPLO, N, A, LDA, PIV, RANK, TOL, WORK, INFO )
                     22: * 
                     23: *       .. Scalar Arguments ..
                     24: *       DOUBLE PRECISION   TOL
                     25: *       INTEGER            INFO, LDA, N, RANK
                     26: *       CHARACTER          UPLO
                     27: *       ..
                     28: *       .. Array Arguments ..
                     29: *       COMPLEX*16         A( LDA, * )
                     30: *       DOUBLE PRECISION   WORK( 2*N )
                     31: *       INTEGER            PIV( N )
                     32: *       ..
                     33: *  
                     34: *
                     35: *> \par Purpose:
                     36: *  =============
                     37: *>
                     38: *> \verbatim
                     39: *>
                     40: *> ZPSTF2 computes the Cholesky factorization with complete
                     41: *> pivoting of a complex Hermitian positive semidefinite matrix A.
                     42: *>
                     43: *> The factorization has the form
                     44: *>    P**T * A * P = U**H * U ,  if UPLO = 'U',
                     45: *>    P**T * A * P = L  * L**H,  if UPLO = 'L',
                     46: *> where U is an upper triangular matrix and L is lower triangular, and
                     47: *> P is stored as vector PIV.
                     48: *>
                     49: *> This algorithm does not attempt to check that A is positive
                     50: *> semidefinite. This version of the algorithm calls level 2 BLAS.
                     51: *> \endverbatim
                     52: *
                     53: *  Arguments:
                     54: *  ==========
                     55: *
                     56: *> \param[in] UPLO
                     57: *> \verbatim
                     58: *>          UPLO is CHARACTER*1
                     59: *>          Specifies whether the upper or lower triangular part of the
                     60: *>          symmetric matrix A is stored.
                     61: *>          = 'U':  Upper triangular
                     62: *>          = 'L':  Lower triangular
                     63: *> \endverbatim
                     64: *>
                     65: *> \param[in] N
                     66: *> \verbatim
                     67: *>          N is INTEGER
                     68: *>          The order of the matrix A.  N >= 0.
                     69: *> \endverbatim
                     70: *>
                     71: *> \param[in,out] A
                     72: *> \verbatim
                     73: *>          A is COMPLEX*16 array, dimension (LDA,N)
                     74: *>          On entry, the symmetric matrix A.  If UPLO = 'U', the leading
                     75: *>          n by n upper triangular part of A contains the upper
                     76: *>          triangular part of the matrix A, and the strictly lower
                     77: *>          triangular part of A is not referenced.  If UPLO = 'L', the
                     78: *>          leading n by n lower triangular part of A contains the lower
                     79: *>          triangular part of the matrix A, and the strictly upper
                     80: *>          triangular part of A is not referenced.
                     81: *>
                     82: *>          On exit, if INFO = 0, the factor U or L from the Cholesky
                     83: *>          factorization as above.
                     84: *> \endverbatim
                     85: *>
                     86: *> \param[out] PIV
                     87: *> \verbatim
                     88: *>          PIV is INTEGER array, dimension (N)
                     89: *>          PIV is such that the nonzero entries are P( PIV(K), K ) = 1.
                     90: *> \endverbatim
                     91: *>
                     92: *> \param[out] RANK
                     93: *> \verbatim
                     94: *>          RANK is INTEGER
                     95: *>          The rank of A given by the number of steps the algorithm
                     96: *>          completed.
                     97: *> \endverbatim
                     98: *>
                     99: *> \param[in] TOL
                    100: *> \verbatim
                    101: *>          TOL is DOUBLE PRECISION
                    102: *>          User defined tolerance. If TOL < 0, then N*U*MAX( A( K,K ) )
                    103: *>          will be used. The algorithm terminates at the (K-1)st step
                    104: *>          if the pivot <= TOL.
                    105: *> \endverbatim
                    106: *>
                    107: *> \param[in] LDA
                    108: *> \verbatim
                    109: *>          LDA is INTEGER
                    110: *>          The leading dimension of the array A.  LDA >= max(1,N).
                    111: *> \endverbatim
                    112: *>
                    113: *> \param[out] WORK
                    114: *> \verbatim
                    115: *>          WORK is DOUBLE PRECISION array, dimension (2*N)
                    116: *>          Work space.
                    117: *> \endverbatim
                    118: *>
                    119: *> \param[out] INFO
                    120: *> \verbatim
                    121: *>          INFO is INTEGER
                    122: *>          < 0: If INFO = -K, the K-th argument had an illegal value,
                    123: *>          = 0: algorithm completed successfully, and
                    124: *>          > 0: the matrix A is either rank deficient with computed rank
1.12    ! bertrand  125: *>               as returned in RANK, or is not positive semidefinite. See
        !           126: *>               Section 7 of LAPACK Working Note #161 for further
        !           127: *>               information.
1.6       bertrand  128: *> \endverbatim
                    129: *
                    130: *  Authors:
                    131: *  ========
                    132: *
                    133: *> \author Univ. of Tennessee 
                    134: *> \author Univ. of California Berkeley 
                    135: *> \author Univ. of Colorado Denver 
                    136: *> \author NAG Ltd. 
                    137: *
1.12    ! bertrand  138: *> \date November 2015
1.6       bertrand  139: *
                    140: *> \ingroup complex16OTHERcomputational
                    141: *
                    142: *  =====================================================================
1.1       bertrand  143:       SUBROUTINE ZPSTF2( UPLO, N, A, LDA, PIV, RANK, TOL, WORK, INFO )
                    144: *
1.12    ! bertrand  145: *  -- LAPACK computational routine (version 3.6.0) --
1.6       bertrand  146: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
                    147: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
1.12    ! bertrand  148: *     November 2015
1.1       bertrand  149: *
                    150: *     .. Scalar Arguments ..
                    151:       DOUBLE PRECISION   TOL
                    152:       INTEGER            INFO, LDA, N, RANK
                    153:       CHARACTER          UPLO
                    154: *     ..
                    155: *     .. Array Arguments ..
                    156:       COMPLEX*16         A( LDA, * )
                    157:       DOUBLE PRECISION   WORK( 2*N )
                    158:       INTEGER            PIV( N )
                    159: *     ..
                    160: *
                    161: *  =====================================================================
                    162: *
                    163: *     .. Parameters ..
                    164:       DOUBLE PRECISION   ONE, ZERO
                    165:       PARAMETER          ( ONE = 1.0D+0, ZERO = 0.0D+0 )
                    166:       COMPLEX*16         CONE
                    167:       PARAMETER          ( CONE = ( 1.0D+0, 0.0D+0 ) )
                    168: *     ..
                    169: *     .. Local Scalars ..
                    170:       COMPLEX*16         ZTEMP
                    171:       DOUBLE PRECISION   AJJ, DSTOP, DTEMP
                    172:       INTEGER            I, ITEMP, J, PVT
                    173:       LOGICAL            UPPER
                    174: *     ..
                    175: *     .. External Functions ..
                    176:       DOUBLE PRECISION   DLAMCH
                    177:       LOGICAL            LSAME, DISNAN
                    178:       EXTERNAL           DLAMCH, LSAME, DISNAN
                    179: *     ..
                    180: *     .. External Subroutines ..
                    181:       EXTERNAL           ZDSCAL, ZGEMV, ZLACGV, ZSWAP, XERBLA
                    182: *     ..
                    183: *     .. Intrinsic Functions ..
                    184:       INTRINSIC          DBLE, DCONJG, MAX, SQRT
                    185: *     ..
                    186: *     .. Executable Statements ..
                    187: *
                    188: *     Test the input parameters
                    189: *
                    190:       INFO = 0
                    191:       UPPER = LSAME( UPLO, 'U' )
                    192:       IF( .NOT.UPPER .AND. .NOT.LSAME( UPLO, 'L' ) ) THEN
                    193:          INFO = -1
                    194:       ELSE IF( N.LT.0 ) THEN
                    195:          INFO = -2
                    196:       ELSE IF( LDA.LT.MAX( 1, N ) ) THEN
                    197:          INFO = -4
                    198:       END IF
                    199:       IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    200:          CALL XERBLA( 'ZPSTF2', -INFO )
                    201:          RETURN
                    202:       END IF
                    203: *
                    204: *     Quick return if possible
                    205: *
                    206:       IF( N.EQ.0 )
                    207:      $   RETURN
                    208: *
                    209: *     Initialize PIV
                    210: *
                    211:       DO 100 I = 1, N
                    212:          PIV( I ) = I
                    213:   100 CONTINUE
                    214: *
                    215: *     Compute stopping value
                    216: *
                    217:       DO 110 I = 1, N
                    218:          WORK( I ) = DBLE( A( I, I ) )
                    219:   110 CONTINUE
                    220:       PVT = MAXLOC( WORK( 1:N ), 1 )
                    221:       AJJ = DBLE( A( PVT, PVT ) )
1.12    ! bertrand  222:       IF( AJJ.LE.ZERO.OR.DISNAN( AJJ ) ) THEN
1.1       bertrand  223:          RANK = 0
                    224:          INFO = 1
                    225:          GO TO 200
                    226:       END IF
                    227: *
                    228: *     Compute stopping value if not supplied
                    229: *
                    230:       IF( TOL.LT.ZERO ) THEN
                    231:          DSTOP = N * DLAMCH( 'Epsilon' ) * AJJ
                    232:       ELSE
                    233:          DSTOP = TOL
                    234:       END IF
                    235: *
                    236: *     Set first half of WORK to zero, holds dot products
                    237: *
                    238:       DO 120 I = 1, N
                    239:          WORK( I ) = 0
                    240:   120 CONTINUE
                    241: *
                    242:       IF( UPPER ) THEN
                    243: *
1.5       bertrand  244: *        Compute the Cholesky factorization P**T * A * P = U**H* U
1.1       bertrand  245: *
                    246:          DO 150 J = 1, N
                    247: *
                    248: *        Find pivot, test for exit, else swap rows and columns
                    249: *        Update dot products, compute possible pivots which are
                    250: *        stored in the second half of WORK
                    251: *
                    252:             DO 130 I = J, N
                    253: *
                    254:                IF( J.GT.1 ) THEN
                    255:                   WORK( I ) = WORK( I ) + 
                    256:      $                        DBLE( DCONJG( A( J-1, I ) )*
                    257:      $                              A( J-1, I ) )
                    258:                END IF
                    259:                WORK( N+I ) = DBLE( A( I, I ) ) - WORK( I )
                    260: *
                    261:   130       CONTINUE
                    262: *
                    263:             IF( J.GT.1 ) THEN
                    264:                ITEMP = MAXLOC( WORK( (N+J):(2*N) ), 1 )
                    265:                PVT = ITEMP + J - 1
                    266:                AJJ = WORK( N+PVT )
                    267:                IF( AJJ.LE.DSTOP.OR.DISNAN( AJJ ) ) THEN
                    268:                   A( J, J ) = AJJ
                    269:                   GO TO 190
                    270:                END IF
                    271:             END IF
                    272: *
                    273:             IF( J.NE.PVT ) THEN
                    274: *
                    275: *              Pivot OK, so can now swap pivot rows and columns
                    276: *
                    277:                A( PVT, PVT ) = A( J, J )
                    278:                CALL ZSWAP( J-1, A( 1, J ), 1, A( 1, PVT ), 1 )
                    279:                IF( PVT.LT.N )
                    280:      $            CALL ZSWAP( N-PVT, A( J, PVT+1 ), LDA,
                    281:      $                        A( PVT, PVT+1 ), LDA )
                    282:                DO 140 I = J + 1, PVT - 1
                    283:                   ZTEMP = DCONJG( A( J, I ) )
                    284:                   A( J, I ) = DCONJG( A( I, PVT ) )
                    285:                   A( I, PVT ) = ZTEMP
                    286:   140          CONTINUE
                    287:                A( J, PVT ) = DCONJG( A( J, PVT ) )
                    288: *
                    289: *              Swap dot products and PIV
                    290: *
                    291:                DTEMP = WORK( J )
                    292:                WORK( J ) = WORK( PVT )
                    293:                WORK( PVT ) = DTEMP
                    294:                ITEMP = PIV( PVT )
                    295:                PIV( PVT ) = PIV( J )
                    296:                PIV( J ) = ITEMP
                    297:             END IF
                    298: *
                    299:             AJJ = SQRT( AJJ )
                    300:             A( J, J ) = AJJ
                    301: *
                    302: *           Compute elements J+1:N of row J
                    303: *
                    304:             IF( J.LT.N ) THEN
                    305:                CALL ZLACGV( J-1, A( 1, J ), 1 )
                    306:                CALL ZGEMV( 'Trans', J-1, N-J, -CONE, A( 1, J+1 ), LDA,
                    307:      $                     A( 1, J ), 1, CONE, A( J, J+1 ), LDA )
                    308:                CALL ZLACGV( J-1, A( 1, J ), 1 )
                    309:                CALL ZDSCAL( N-J, ONE / AJJ, A( J, J+1 ), LDA )
                    310:             END IF
                    311: *
                    312:   150    CONTINUE
                    313: *
                    314:       ELSE
                    315: *
1.5       bertrand  316: *        Compute the Cholesky factorization P**T * A * P = L * L**H
1.1       bertrand  317: *
                    318:          DO 180 J = 1, N
                    319: *
                    320: *        Find pivot, test for exit, else swap rows and columns
                    321: *        Update dot products, compute possible pivots which are
                    322: *        stored in the second half of WORK
                    323: *
                    324:             DO 160 I = J, N
                    325: *
                    326:                IF( J.GT.1 ) THEN
                    327:                   WORK( I ) = WORK( I ) + 
                    328:      $                        DBLE( DCONJG( A( I, J-1 ) )*
                    329:      $                              A( I, J-1 ) )
                    330:                END IF
                    331:                WORK( N+I ) = DBLE( A( I, I ) ) - WORK( I )
                    332: *
                    333:   160       CONTINUE
                    334: *
                    335:             IF( J.GT.1 ) THEN
                    336:                ITEMP = MAXLOC( WORK( (N+J):(2*N) ), 1 )
                    337:                PVT = ITEMP + J - 1
                    338:                AJJ = WORK( N+PVT )
                    339:                IF( AJJ.LE.DSTOP.OR.DISNAN( AJJ ) ) THEN
                    340:                   A( J, J ) = AJJ
                    341:                   GO TO 190
                    342:                END IF
                    343:             END IF
                    344: *
                    345:             IF( J.NE.PVT ) THEN
                    346: *
                    347: *              Pivot OK, so can now swap pivot rows and columns
                    348: *
                    349:                A( PVT, PVT ) = A( J, J )
                    350:                CALL ZSWAP( J-1, A( J, 1 ), LDA, A( PVT, 1 ), LDA )
                    351:                IF( PVT.LT.N )
                    352:      $            CALL ZSWAP( N-PVT, A( PVT+1, J ), 1, A( PVT+1, PVT ),
                    353:      $                        1 )
                    354:                DO 170 I = J + 1, PVT - 1
                    355:                   ZTEMP = DCONJG( A( I, J ) )
                    356:                   A( I, J ) = DCONJG( A( PVT, I ) )
                    357:                   A( PVT, I ) = ZTEMP
                    358:   170          CONTINUE
                    359:                A( PVT, J ) = DCONJG( A( PVT, J ) )
                    360: *
                    361: *              Swap dot products and PIV
                    362: *
                    363:                DTEMP = WORK( J )
                    364:                WORK( J ) = WORK( PVT )
                    365:                WORK( PVT ) = DTEMP
                    366:                ITEMP = PIV( PVT )
                    367:                PIV( PVT ) = PIV( J )
                    368:                PIV( J ) = ITEMP
                    369:             END IF
                    370: *
                    371:             AJJ = SQRT( AJJ )
                    372:             A( J, J ) = AJJ
                    373: *
                    374: *           Compute elements J+1:N of column J
                    375: *
                    376:             IF( J.LT.N ) THEN
                    377:                CALL ZLACGV( J-1, A( J, 1 ), LDA )
                    378:                CALL ZGEMV( 'No Trans', N-J, J-1, -CONE, A( J+1, 1 ),
                    379:      $                     LDA, A( J, 1 ), LDA, CONE, A( J+1, J ), 1 )
                    380:                CALL ZLACGV( J-1, A( J, 1 ), LDA )
                    381:                CALL ZDSCAL( N-J, ONE / AJJ, A( J+1, J ), 1 )
                    382:             END IF
                    383: *
                    384:   180    CONTINUE
                    385: *
                    386:       END IF
                    387: *
                    388: *     Ran to completion, A has full rank
                    389: *
                    390:       RANK = N
                    391: *
                    392:       GO TO 200
                    393:   190 CONTINUE
                    394: *
                    395: *     Rank is number of steps completed.  Set INFO = 1 to signal
                    396: *     that the factorization cannot be used to solve a system.
                    397: *
                    398:       RANK = J - 1
                    399:       INFO = 1
                    400: *
                    401:   200 CONTINUE
                    402:       RETURN
                    403: *
                    404: *     End of ZPSTF2
                    405: *
                    406:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>