Annotation of rpl/lapack/lapack/zpstrf.f, revision 1.7

1.6       bertrand    1: *> \brief \b ZPSTRF
                      2: *
                      3: *  =========== DOCUMENTATION ===========
                      4: *
                      5: * Online html documentation available at 
                      6: *            http://www.netlib.org/lapack/explore-html/ 
                      7: *
                      8: *> \htmlonly
                      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"> 
                     15: *> [TXT]</a>
                     16: *> \endhtmlonly 
                     17: *
                     18: *  Definition:
                     19: *  ===========
                     20: *
                     21: *       SUBROUTINE ZPSTRF( 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: *> 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
                    125: *>               as returned in RANK, or is indefinite.  See Section 7 of
                    126: *>               LAPACK Working Note #161 for further information.
                    127: *> \endverbatim
                    128: *
                    129: *  Authors:
                    130: *  ========
                    131: *
                    132: *> \author Univ. of Tennessee 
                    133: *> \author Univ. of California Berkeley 
                    134: *> \author Univ. of Colorado Denver 
                    135: *> \author NAG Ltd. 
                    136: *
                    137: *> \date November 2011
                    138: *
                    139: *> \ingroup complex16OTHERcomputational
                    140: *
                    141: *  =====================================================================
1.1       bertrand  142:       SUBROUTINE ZPSTRF( UPLO, N, A, LDA, PIV, RANK, TOL, WORK, INFO )
                    143: *
1.6       bertrand  144: *  -- LAPACK computational routine (version 3.4.0) --
1.1       bertrand  145: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
1.6       bertrand  146: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
                    147: *     November 2011
1.1       bertrand  148: *
                    149: *     .. Scalar Arguments ..
                    150:       DOUBLE PRECISION   TOL
                    151:       INTEGER            INFO, LDA, N, RANK
                    152:       CHARACTER          UPLO
                    153: *     ..
                    154: *     .. Array Arguments ..
                    155:       COMPLEX*16         A( LDA, * )
                    156:       DOUBLE PRECISION   WORK( 2*N )
                    157:       INTEGER            PIV( N )
                    158: *     ..
                    159: *
                    160: *  =====================================================================
                    161: *
                    162: *     .. Parameters ..
                    163:       DOUBLE PRECISION   ONE, ZERO
                    164:       PARAMETER          ( ONE = 1.0D+0, ZERO = 0.0D+0 )
                    165:       COMPLEX*16         CONE
                    166:       PARAMETER          ( CONE = ( 1.0D+0, 0.0D+0 ) )
                    167: *     ..
                    168: *     .. Local Scalars ..
                    169:       COMPLEX*16         ZTEMP
                    170:       DOUBLE PRECISION   AJJ, DSTOP, DTEMP
                    171:       INTEGER            I, ITEMP, J, JB, K, NB, PVT
                    172:       LOGICAL            UPPER
                    173: *     ..
                    174: *     .. External Functions ..
                    175:       DOUBLE PRECISION   DLAMCH
                    176:       INTEGER            ILAENV
                    177:       LOGICAL            LSAME, DISNAN
                    178:       EXTERNAL           DLAMCH, ILAENV, LSAME, DISNAN
                    179: *     ..
                    180: *     .. External Subroutines ..
                    181:       EXTERNAL           ZDSCAL, ZGEMV, ZHERK, ZLACGV, ZPSTF2, ZSWAP,
                    182:      $                   XERBLA
                    183: *     ..
                    184: *     .. Intrinsic Functions ..
                    185:       INTRINSIC          DBLE, DCONJG, MAX, MIN, SQRT, MAXLOC
                    186: *     ..
                    187: *     .. Executable Statements ..
                    188: *
                    189: *     Test the input parameters.
                    190: *
                    191:       INFO = 0
                    192:       UPPER = LSAME( UPLO, 'U' )
                    193:       IF( .NOT.UPPER .AND. .NOT.LSAME( UPLO, 'L' ) ) THEN
                    194:          INFO = -1
                    195:       ELSE IF( N.LT.0 ) THEN
                    196:          INFO = -2
                    197:       ELSE IF( LDA.LT.MAX( 1, N ) ) THEN
                    198:          INFO = -4
                    199:       END IF
                    200:       IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    201:          CALL XERBLA( 'ZPSTRF', -INFO )
                    202:          RETURN
                    203:       END IF
                    204: *
                    205: *     Quick return if possible
                    206: *
                    207:       IF( N.EQ.0 )
                    208:      $   RETURN
                    209: *
                    210: *     Get block size
                    211: *
                    212:       NB = ILAENV( 1, 'ZPOTRF', UPLO, N, -1, -1, -1 )
                    213:       IF( NB.LE.1 .OR. NB.GE.N ) THEN
                    214: *
                    215: *        Use unblocked code
                    216: *
                    217:          CALL ZPSTF2( UPLO, N, A( 1, 1 ), LDA, PIV, RANK, TOL, WORK,
                    218:      $                INFO )
                    219:          GO TO 230
                    220: *
                    221:       ELSE
                    222: *
                    223: *     Initialize PIV
                    224: *
                    225:          DO 100 I = 1, N
                    226:             PIV( I ) = I
                    227:   100    CONTINUE
                    228: *
                    229: *     Compute stopping value
                    230: *
                    231:          DO 110 I = 1, N
                    232:             WORK( I ) = DBLE( A( I, I ) )
                    233:   110    CONTINUE
                    234:          PVT = MAXLOC( WORK( 1:N ), 1 )
                    235:          AJJ = DBLE( A( PVT, PVT ) )
                    236:          IF( AJJ.EQ.ZERO.OR.DISNAN( AJJ ) ) THEN
                    237:             RANK = 0
                    238:             INFO = 1
                    239:             GO TO 230
                    240:          END IF
                    241: *
                    242: *     Compute stopping value if not supplied
                    243: *
                    244:          IF( TOL.LT.ZERO ) THEN
                    245:             DSTOP = N * DLAMCH( 'Epsilon' ) * AJJ
                    246:          ELSE
                    247:             DSTOP = TOL
                    248:          END IF
                    249: *
                    250: *
                    251:          IF( UPPER ) THEN
                    252: *
1.5       bertrand  253: *           Compute the Cholesky factorization P**T * A * P = U**H * U
1.1       bertrand  254: *
                    255:             DO 160 K = 1, N, NB
                    256: *
                    257: *              Account for last block not being NB wide
                    258: *
                    259:                JB = MIN( NB, N-K+1 )
                    260: *
                    261: *              Set relevant part of first half of WORK to zero,
                    262: *              holds dot products
                    263: *
                    264:                DO 120 I = K, N
                    265:                   WORK( I ) = 0
                    266:   120          CONTINUE
                    267: *
                    268:                DO 150 J = K, K + JB - 1
                    269: *
                    270: *              Find pivot, test for exit, else swap rows and columns
                    271: *              Update dot products, compute possible pivots which are
                    272: *              stored in the second half of WORK
                    273: *
                    274:                   DO 130 I = J, N
                    275: *
                    276:                      IF( J.GT.K ) THEN
                    277:                         WORK( I ) = WORK( I ) +
                    278:      $                              DBLE( DCONJG( A( J-1, I ) )*
                    279:      $                                    A( J-1, I ) )
                    280:                      END IF
                    281:                      WORK( N+I ) = DBLE( A( I, I ) ) - WORK( I )
                    282: *
                    283:   130             CONTINUE
                    284: *
                    285:                   IF( J.GT.1 ) THEN
                    286:                      ITEMP = MAXLOC( WORK( (N+J):(2*N) ), 1 )
                    287:                      PVT = ITEMP + J - 1
                    288:                      AJJ = WORK( N+PVT )
                    289:                      IF( AJJ.LE.DSTOP.OR.DISNAN( AJJ ) ) THEN
                    290:                         A( J, J ) = AJJ
                    291:                         GO TO 220
                    292:                      END IF
                    293:                   END IF
                    294: *
                    295:                   IF( J.NE.PVT ) THEN
                    296: *
                    297: *                    Pivot OK, so can now swap pivot rows and columns
                    298: *
                    299:                      A( PVT, PVT ) = A( J, J )
                    300:                      CALL ZSWAP( J-1, A( 1, J ), 1, A( 1, PVT ), 1 )
                    301:                      IF( PVT.LT.N )
                    302:      $                  CALL ZSWAP( N-PVT, A( J, PVT+1 ), LDA,
                    303:      $                              A( PVT, PVT+1 ), LDA )
                    304:                      DO 140 I = J + 1, PVT - 1
                    305:                         ZTEMP = DCONJG( A( J, I ) )
                    306:                         A( J, I ) = DCONJG( A( I, PVT ) )
                    307:                         A( I, PVT ) = ZTEMP
                    308:   140                CONTINUE
                    309:                      A( J, PVT ) = DCONJG( A( J, PVT ) )
                    310: *
                    311: *                    Swap dot products and PIV
                    312: *
                    313:                      DTEMP = WORK( J )
                    314:                      WORK( J ) = WORK( PVT )
                    315:                      WORK( PVT ) = DTEMP
                    316:                      ITEMP = PIV( PVT )
                    317:                      PIV( PVT ) = PIV( J )
                    318:                      PIV( J ) = ITEMP
                    319:                   END IF
                    320: *
                    321:                   AJJ = SQRT( AJJ )
                    322:                   A( J, J ) = AJJ
                    323: *
                    324: *                 Compute elements J+1:N of row J.
                    325: *
                    326:                   IF( J.LT.N ) THEN
                    327:                      CALL ZLACGV( J-1, A( 1, J ), 1 )
                    328:                      CALL ZGEMV( 'Trans', J-K, N-J, -CONE, A( K, J+1 ),
                    329:      $                           LDA, A( K, J ), 1, CONE, A( J, J+1 ),
                    330:      $                           LDA )
                    331:                      CALL ZLACGV( J-1, A( 1, J ), 1 )
                    332:                      CALL ZDSCAL( N-J, ONE / AJJ, A( J, J+1 ), LDA )
                    333:                   END IF
                    334: *
                    335:   150          CONTINUE
                    336: *
                    337: *              Update trailing matrix, J already incremented
                    338: *
                    339:                IF( K+JB.LE.N ) THEN
                    340:                   CALL ZHERK( 'Upper', 'Conj Trans', N-J+1, JB, -ONE,
                    341:      $                        A( K, J ), LDA, ONE, A( J, J ), LDA )
                    342:                END IF
                    343: *
                    344:   160       CONTINUE
                    345: *
                    346:          ELSE
                    347: *
1.5       bertrand  348: *        Compute the Cholesky factorization P**T * A * P = L * L**H
1.1       bertrand  349: *
                    350:             DO 210 K = 1, N, NB
                    351: *
                    352: *              Account for last block not being NB wide
                    353: *
                    354:                JB = MIN( NB, N-K+1 )
                    355: *
                    356: *              Set relevant part of first half of WORK to zero,
                    357: *              holds dot products
                    358: *
                    359:                DO 170 I = K, N
                    360:                   WORK( I ) = 0
                    361:   170          CONTINUE
                    362: *
                    363:                DO 200 J = K, K + JB - 1
                    364: *
                    365: *              Find pivot, test for exit, else swap rows and columns
                    366: *              Update dot products, compute possible pivots which are
                    367: *              stored in the second half of WORK
                    368: *
                    369:                   DO 180 I = J, N
                    370: *
                    371:                      IF( J.GT.K ) THEN
                    372:                         WORK( I ) = WORK( I ) +
                    373:      $                              DBLE( DCONJG( A( I, J-1 ) )*
                    374:      $                                    A( I, J-1 ) )
                    375:                      END IF
                    376:                      WORK( N+I ) = DBLE( A( I, I ) ) - WORK( I )
                    377: *
                    378:   180             CONTINUE
                    379: *
                    380:                   IF( J.GT.1 ) THEN
                    381:                      ITEMP = MAXLOC( WORK( (N+J):(2*N) ), 1 )
                    382:                      PVT = ITEMP + J - 1
                    383:                      AJJ = WORK( N+PVT )
                    384:                      IF( AJJ.LE.DSTOP.OR.DISNAN( AJJ ) ) THEN
                    385:                         A( J, J ) = AJJ
                    386:                         GO TO 220
                    387:                      END IF
                    388:                   END IF
                    389: *
                    390:                   IF( J.NE.PVT ) THEN
                    391: *
                    392: *                    Pivot OK, so can now swap pivot rows and columns
                    393: *
                    394:                      A( PVT, PVT ) = A( J, J )
                    395:                      CALL ZSWAP( J-1, A( J, 1 ), LDA, A( PVT, 1 ), LDA )
                    396:                      IF( PVT.LT.N )
                    397:      $                  CALL ZSWAP( N-PVT, A( PVT+1, J ), 1,
                    398:      $                              A( PVT+1, PVT ), 1 )
                    399:                      DO 190 I = J + 1, PVT - 1
                    400:                         ZTEMP = DCONJG( A( I, J ) )
                    401:                         A( I, J ) = DCONJG( A( PVT, I ) )
                    402:                         A( PVT, I ) = ZTEMP
                    403:   190                CONTINUE
                    404:                      A( PVT, J ) = DCONJG( A( PVT, J ) )
                    405: *
                    406: *
                    407: *                    Swap dot products and PIV
                    408: *
                    409:                      DTEMP = WORK( J )
                    410:                      WORK( J ) = WORK( PVT )
                    411:                      WORK( PVT ) = DTEMP
                    412:                      ITEMP = PIV( PVT )
                    413:                      PIV( PVT ) = PIV( J )
                    414:                      PIV( J ) = ITEMP
                    415:                   END IF
                    416: *
                    417:                   AJJ = SQRT( AJJ )
                    418:                   A( J, J ) = AJJ
                    419: *
                    420: *                 Compute elements J+1:N of column J.
                    421: *
                    422:                   IF( J.LT.N ) THEN
                    423:                      CALL ZLACGV( J-1, A( J, 1 ), LDA )
                    424:                      CALL ZGEMV( 'No Trans', N-J, J-K, -CONE,
                    425:      $                           A( J+1, K ), LDA, A( J, K ), LDA, CONE,
                    426:      $                           A( J+1, J ), 1 )
                    427:                      CALL ZLACGV( J-1, A( J, 1 ), LDA )
                    428:                      CALL ZDSCAL( N-J, ONE / AJJ, A( J+1, J ), 1 )
                    429:                   END IF
                    430: *
                    431:   200          CONTINUE
                    432: *
                    433: *              Update trailing matrix, J already incremented
                    434: *
                    435:                IF( K+JB.LE.N ) THEN
                    436:                   CALL ZHERK( 'Lower', 'No Trans', N-J+1, JB, -ONE,
                    437:      $                        A( J, K ), LDA, ONE, A( J, J ), LDA )
                    438:                END IF
                    439: *
                    440:   210       CONTINUE
                    441: *
                    442:          END IF
                    443:       END IF
                    444: *
                    445: *     Ran to completion, A has full rank
                    446: *
                    447:       RANK = N
                    448: *
                    449:       GO TO 230
                    450:   220 CONTINUE
                    451: *
                    452: *     Rank is the number of steps completed.  Set INFO = 1 to signal
                    453: *     that the factorization cannot be used to solve a system.
                    454: *
                    455:       RANK = J - 1
                    456:       INFO = 1
                    457: *
                    458:   230 CONTINUE
                    459:       RETURN
                    460: *
                    461: *     End of ZPSTRF
                    462: *
                    463:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>