Annotation of rpl/lapack/lapack/zpstrf.f, revision 1.14

1.11      bertrand    1: *> \brief \b ZPSTRF computes the Cholesky factorization with complete pivoting of a complex Hermitian positive semidefinite matrix.
1.6       bertrand    2: *
                      3: *  =========== DOCUMENTATION ===========
                      4: *
1.13      bertrand    5: * Online html documentation available at
                      6: *            http://www.netlib.org/lapack/explore-html/
1.6       bertrand    7: *
                      8: *> \htmlonly
1.13      bertrand    9: *> Download ZPSTRF + dependencies
                     10: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.tgz?format=tgz&filename=/lapack/lapack_routine/zpstrf.f">
                     11: *> [TGZ]</a>
                     12: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.zip?format=zip&filename=/lapack/lapack_routine/zpstrf.f">
                     13: *> [ZIP]</a>
                     14: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.txt?format=txt&filename=/lapack/lapack_routine/zpstrf.f">
1.6       bertrand   15: *> [TXT]</a>
1.13      bertrand   16: *> \endhtmlonly
1.6       bertrand   17: *
                     18: *  Definition:
                     19: *  ===========
                     20: *
                     21: *       SUBROUTINE ZPSTRF( UPLO, N, A, LDA, PIV, RANK, TOL, WORK, INFO )
1.13      bertrand   22: *
1.6       bertrand   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: *       ..
1.13      bertrand   33: *
1.6       bertrand   34: *
                     35: *> \par Purpose:
                     36: *  =============
                     37: *>
                     38: *> \verbatim
                     39: *>
                     40: *> ZPSTRF 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 3 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[in] LDA
                     87: *> \verbatim
                     88: *>          LDA is INTEGER
                     89: *>          The leading dimension of the array A.  LDA >= max(1,N).
                     90: *> \endverbatim
                     91: *>
                     92: *> \param[out] PIV
                     93: *> \verbatim
                     94: *>          PIV is INTEGER array, dimension (N)
                     95: *>          PIV is such that the nonzero entries are P( PIV(K), K ) = 1.
                     96: *> \endverbatim
                     97: *>
                     98: *> \param[out] RANK
                     99: *> \verbatim
                    100: *>          RANK is INTEGER
                    101: *>          The rank of A given by the number of steps the algorithm
                    102: *>          completed.
                    103: *> \endverbatim
                    104: *>
                    105: *> \param[in] TOL
                    106: *> \verbatim
                    107: *>          TOL is DOUBLE PRECISION
                    108: *>          User defined tolerance. If TOL < 0, then N*U*MAX( A(K,K) )
                    109: *>          will be used. The algorithm terminates at the (K-1)st step
                    110: *>          if the pivot <= TOL.
                    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
1.11      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: *
1.13      bertrand  133: *> \author Univ. of Tennessee
                    134: *> \author Univ. of California Berkeley
                    135: *> \author Univ. of Colorado Denver
                    136: *> \author NAG Ltd.
1.6       bertrand  137: *
1.13      bertrand  138: *> \date December 2016
1.6       bertrand  139: *
                    140: *> \ingroup complex16OTHERcomputational
                    141: *
                    142: *  =====================================================================
1.1       bertrand  143:       SUBROUTINE ZPSTRF( UPLO, N, A, LDA, PIV, RANK, TOL, WORK, INFO )
                    144: *
1.13      bertrand  145: *  -- LAPACK computational routine (version 3.7.0) --
1.1       bertrand  146: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
1.6       bertrand  147: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
1.13      bertrand  148: *     December 2016
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, JB, K, NB, PVT
                    173:       LOGICAL            UPPER
                    174: *     ..
                    175: *     .. External Functions ..
                    176:       DOUBLE PRECISION   DLAMCH
                    177:       INTEGER            ILAENV
                    178:       LOGICAL            LSAME, DISNAN
                    179:       EXTERNAL           DLAMCH, ILAENV, LSAME, DISNAN
                    180: *     ..
                    181: *     .. External Subroutines ..
                    182:       EXTERNAL           ZDSCAL, ZGEMV, ZHERK, ZLACGV, ZPSTF2, ZSWAP,
                    183:      $                   XERBLA
                    184: *     ..
                    185: *     .. Intrinsic Functions ..
                    186:       INTRINSIC          DBLE, DCONJG, MAX, MIN, SQRT, MAXLOC
                    187: *     ..
                    188: *     .. Executable Statements ..
                    189: *
                    190: *     Test the input parameters.
                    191: *
                    192:       INFO = 0
                    193:       UPPER = LSAME( UPLO, 'U' )
                    194:       IF( .NOT.UPPER .AND. .NOT.LSAME( UPLO, 'L' ) ) THEN
                    195:          INFO = -1
                    196:       ELSE IF( N.LT.0 ) THEN
                    197:          INFO = -2
                    198:       ELSE IF( LDA.LT.MAX( 1, N ) ) THEN
                    199:          INFO = -4
                    200:       END IF
                    201:       IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    202:          CALL XERBLA( 'ZPSTRF', -INFO )
                    203:          RETURN
                    204:       END IF
                    205: *
                    206: *     Quick return if possible
                    207: *
                    208:       IF( N.EQ.0 )
                    209:      $   RETURN
                    210: *
                    211: *     Get block size
                    212: *
                    213:       NB = ILAENV( 1, 'ZPOTRF', UPLO, N, -1, -1, -1 )
                    214:       IF( NB.LE.1 .OR. NB.GE.N ) THEN
                    215: *
                    216: *        Use unblocked code
                    217: *
                    218:          CALL ZPSTF2( UPLO, N, A( 1, 1 ), LDA, PIV, RANK, TOL, WORK,
                    219:      $                INFO )
                    220:          GO TO 230
                    221: *
                    222:       ELSE
                    223: *
                    224: *     Initialize PIV
                    225: *
                    226:          DO 100 I = 1, N
                    227:             PIV( I ) = I
                    228:   100    CONTINUE
                    229: *
                    230: *     Compute stopping value
                    231: *
                    232:          DO 110 I = 1, N
                    233:             WORK( I ) = DBLE( A( I, I ) )
                    234:   110    CONTINUE
                    235:          PVT = MAXLOC( WORK( 1:N ), 1 )
                    236:          AJJ = DBLE( A( PVT, PVT ) )
1.11      bertrand  237:          IF( AJJ.LE.ZERO.OR.DISNAN( AJJ ) ) THEN
1.1       bertrand  238:             RANK = 0
                    239:             INFO = 1
                    240:             GO TO 230
                    241:          END IF
                    242: *
                    243: *     Compute stopping value if not supplied
                    244: *
                    245:          IF( TOL.LT.ZERO ) THEN
                    246:             DSTOP = N * DLAMCH( 'Epsilon' ) * AJJ
                    247:          ELSE
                    248:             DSTOP = TOL
                    249:          END IF
                    250: *
                    251: *
                    252:          IF( UPPER ) THEN
                    253: *
1.5       bertrand  254: *           Compute the Cholesky factorization P**T * A * P = U**H * U
1.1       bertrand  255: *
                    256:             DO 160 K = 1, N, NB
                    257: *
                    258: *              Account for last block not being NB wide
                    259: *
                    260:                JB = MIN( NB, N-K+1 )
                    261: *
                    262: *              Set relevant part of first half of WORK to zero,
                    263: *              holds dot products
                    264: *
                    265:                DO 120 I = K, N
                    266:                   WORK( I ) = 0
                    267:   120          CONTINUE
                    268: *
                    269:                DO 150 J = K, K + JB - 1
                    270: *
                    271: *              Find pivot, test for exit, else swap rows and columns
                    272: *              Update dot products, compute possible pivots which are
                    273: *              stored in the second half of WORK
                    274: *
                    275:                   DO 130 I = J, N
                    276: *
                    277:                      IF( J.GT.K ) THEN
                    278:                         WORK( I ) = WORK( I ) +
                    279:      $                              DBLE( DCONJG( A( J-1, I ) )*
                    280:      $                                    A( J-1, I ) )
                    281:                      END IF
                    282:                      WORK( N+I ) = DBLE( A( I, I ) ) - WORK( I )
                    283: *
                    284:   130             CONTINUE
                    285: *
                    286:                   IF( J.GT.1 ) THEN
                    287:                      ITEMP = MAXLOC( WORK( (N+J):(2*N) ), 1 )
                    288:                      PVT = ITEMP + J - 1
                    289:                      AJJ = WORK( N+PVT )
                    290:                      IF( AJJ.LE.DSTOP.OR.DISNAN( AJJ ) ) THEN
                    291:                         A( J, J ) = AJJ
                    292:                         GO TO 220
                    293:                      END IF
                    294:                   END IF
                    295: *
                    296:                   IF( J.NE.PVT ) THEN
                    297: *
                    298: *                    Pivot OK, so can now swap pivot rows and columns
                    299: *
                    300:                      A( PVT, PVT ) = A( J, J )
                    301:                      CALL ZSWAP( J-1, A( 1, J ), 1, A( 1, PVT ), 1 )
                    302:                      IF( PVT.LT.N )
                    303:      $                  CALL ZSWAP( N-PVT, A( J, PVT+1 ), LDA,
                    304:      $                              A( PVT, PVT+1 ), LDA )
                    305:                      DO 140 I = J + 1, PVT - 1
                    306:                         ZTEMP = DCONJG( A( J, I ) )
                    307:                         A( J, I ) = DCONJG( A( I, PVT ) )
                    308:                         A( I, PVT ) = ZTEMP
                    309:   140                CONTINUE
                    310:                      A( J, PVT ) = DCONJG( A( J, PVT ) )
                    311: *
                    312: *                    Swap dot products and PIV
                    313: *
                    314:                      DTEMP = WORK( J )
                    315:                      WORK( J ) = WORK( PVT )
                    316:                      WORK( PVT ) = DTEMP
                    317:                      ITEMP = PIV( PVT )
                    318:                      PIV( PVT ) = PIV( J )
                    319:                      PIV( J ) = ITEMP
                    320:                   END IF
                    321: *
                    322:                   AJJ = SQRT( AJJ )
                    323:                   A( J, J ) = AJJ
                    324: *
                    325: *                 Compute elements J+1:N of row J.
                    326: *
                    327:                   IF( J.LT.N ) THEN
                    328:                      CALL ZLACGV( J-1, A( 1, J ), 1 )
                    329:                      CALL ZGEMV( 'Trans', J-K, N-J, -CONE, A( K, J+1 ),
                    330:      $                           LDA, A( K, J ), 1, CONE, A( J, J+1 ),
                    331:      $                           LDA )
                    332:                      CALL ZLACGV( J-1, A( 1, J ), 1 )
                    333:                      CALL ZDSCAL( N-J, ONE / AJJ, A( J, J+1 ), LDA )
                    334:                   END IF
                    335: *
                    336:   150          CONTINUE
                    337: *
                    338: *              Update trailing matrix, J already incremented
                    339: *
                    340:                IF( K+JB.LE.N ) THEN
                    341:                   CALL ZHERK( 'Upper', 'Conj Trans', N-J+1, JB, -ONE,
                    342:      $                        A( K, J ), LDA, ONE, A( J, J ), LDA )
                    343:                END IF
                    344: *
                    345:   160       CONTINUE
                    346: *
                    347:          ELSE
                    348: *
1.5       bertrand  349: *        Compute the Cholesky factorization P**T * A * P = L * L**H
1.1       bertrand  350: *
                    351:             DO 210 K = 1, N, NB
                    352: *
                    353: *              Account for last block not being NB wide
                    354: *
                    355:                JB = MIN( NB, N-K+1 )
                    356: *
                    357: *              Set relevant part of first half of WORK to zero,
                    358: *              holds dot products
                    359: *
                    360:                DO 170 I = K, N
                    361:                   WORK( I ) = 0
                    362:   170          CONTINUE
                    363: *
                    364:                DO 200 J = K, K + JB - 1
                    365: *
                    366: *              Find pivot, test for exit, else swap rows and columns
                    367: *              Update dot products, compute possible pivots which are
                    368: *              stored in the second half of WORK
                    369: *
                    370:                   DO 180 I = J, N
                    371: *
                    372:                      IF( J.GT.K ) THEN
                    373:                         WORK( I ) = WORK( I ) +
                    374:      $                              DBLE( DCONJG( A( I, J-1 ) )*
                    375:      $                                    A( I, J-1 ) )
                    376:                      END IF
                    377:                      WORK( N+I ) = DBLE( A( I, I ) ) - WORK( I )
                    378: *
                    379:   180             CONTINUE
                    380: *
                    381:                   IF( J.GT.1 ) THEN
                    382:                      ITEMP = MAXLOC( WORK( (N+J):(2*N) ), 1 )
                    383:                      PVT = ITEMP + J - 1
                    384:                      AJJ = WORK( N+PVT )
                    385:                      IF( AJJ.LE.DSTOP.OR.DISNAN( AJJ ) ) THEN
                    386:                         A( J, J ) = AJJ
                    387:                         GO TO 220
                    388:                      END IF
                    389:                   END IF
                    390: *
                    391:                   IF( J.NE.PVT ) THEN
                    392: *
                    393: *                    Pivot OK, so can now swap pivot rows and columns
                    394: *
                    395:                      A( PVT, PVT ) = A( J, J )
                    396:                      CALL ZSWAP( J-1, A( J, 1 ), LDA, A( PVT, 1 ), LDA )
                    397:                      IF( PVT.LT.N )
                    398:      $                  CALL ZSWAP( N-PVT, A( PVT+1, J ), 1,
                    399:      $                              A( PVT+1, PVT ), 1 )
                    400:                      DO 190 I = J + 1, PVT - 1
                    401:                         ZTEMP = DCONJG( A( I, J ) )
                    402:                         A( I, J ) = DCONJG( A( PVT, I ) )
                    403:                         A( PVT, I ) = ZTEMP
                    404:   190                CONTINUE
                    405:                      A( PVT, J ) = DCONJG( A( PVT, J ) )
                    406: *
                    407: *
                    408: *                    Swap dot products and PIV
                    409: *
                    410:                      DTEMP = WORK( J )
                    411:                      WORK( J ) = WORK( PVT )
                    412:                      WORK( PVT ) = DTEMP
                    413:                      ITEMP = PIV( PVT )
                    414:                      PIV( PVT ) = PIV( J )
                    415:                      PIV( J ) = ITEMP
                    416:                   END IF
                    417: *
                    418:                   AJJ = SQRT( AJJ )
                    419:                   A( J, J ) = AJJ
                    420: *
                    421: *                 Compute elements J+1:N of column J.
                    422: *
                    423:                   IF( J.LT.N ) THEN
                    424:                      CALL ZLACGV( J-1, A( J, 1 ), LDA )
                    425:                      CALL ZGEMV( 'No Trans', N-J, J-K, -CONE,
                    426:      $                           A( J+1, K ), LDA, A( J, K ), LDA, CONE,
                    427:      $                           A( J+1, J ), 1 )
                    428:                      CALL ZLACGV( J-1, A( J, 1 ), LDA )
                    429:                      CALL ZDSCAL( N-J, ONE / AJJ, A( J+1, J ), 1 )
                    430:                   END IF
                    431: *
                    432:   200          CONTINUE
                    433: *
                    434: *              Update trailing matrix, J already incremented
                    435: *
                    436:                IF( K+JB.LE.N ) THEN
                    437:                   CALL ZHERK( 'Lower', 'No Trans', N-J+1, JB, -ONE,
                    438:      $                        A( J, K ), LDA, ONE, A( J, J ), LDA )
                    439:                END IF
                    440: *
                    441:   210       CONTINUE
                    442: *
                    443:          END IF
                    444:       END IF
                    445: *
                    446: *     Ran to completion, A has full rank
                    447: *
                    448:       RANK = N
                    449: *
                    450:       GO TO 230
                    451:   220 CONTINUE
                    452: *
                    453: *     Rank is the number of steps completed.  Set INFO = 1 to signal
                    454: *     that the factorization cannot be used to solve a system.
                    455: *
                    456:       RANK = J - 1
                    457:       INFO = 1
                    458: *
                    459:   230 CONTINUE
                    460:       RETURN
                    461: *
                    462: *     End of ZPSTRF
                    463: *
                    464:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>