home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Geek Gadgets 1 / ADE-1.bin / ade-dist / eispack-1.0-src.tgz / tar.out / contrib / eispack / ex / rseispak.f < prev    next >
Text File  |  1996-09-28  |  12KB  |  307 lines
  1. c
  2. c     this driver tests  eispack  for the class of real symmetric
  3. c     matrices exhibiting the use of  eispack  to find all the
  4. c     eigenvalues and eigenvectors, only all the eigenvalues, some of
  5. c     the eigenvalues and the corresponding eigenvectors, or only some
  6. c     of the eigenvalues.
  7. c
  8. c     this driver is catalogued as  eispdrv4(rseispak).
  9. c
  10. c     the dimension of  a  and  z  should be  nm  by  nm.
  11. c     the dimension of  w,norm,d,e,e2,ind,rv1,rv2,rv3,rv4,rv5,  and
  12. c     rv6  should be  nm.
  13. c     the dimension of  ahold  should be  nm  by  nm.
  14. c     here nm = 20.
  15. c
  16.       double precision a(20,20),z(20,20),ahold(20,20),w(20),d(20),e(20),
  17.      x        e2( 20),rv1( 20),rv2( 20),rv3( 20),rv4( 20),
  18.      x        rv5( 20),rv6( 20),norm( 20),tcrit,machep,resdul,
  19.      x        maxeig,maxdif,eigdif,u,lb,ub,eps1
  20.       integer  ind( 20),error
  21.       data ireadc/5/,iwrite/6/
  22. c
  23. c     .......... machep is a machine dependent parameter specifying
  24. c                the relative precision of floating point arithmetic.
  25. c
  26.       machep = 1.0d0
  27.     1 machep = 0.5d0*machep
  28.       if (1.0d0 + machep .gt. 1.0d0 ) go to 1
  29.       machep = 2.0d0*machep
  30. c
  31.       nm = 20
  32.    10 call rmatin(nm,n,a,ahold,0)
  33.       write(iwrite,20) n
  34.    20 format(40h1the full symmetric matrix  a   of order,
  35.      x       i4,22h  is (printed by rows)  )
  36.       do  30  i = 1,n
  37.    30    write(iwrite,40) (a(i,j),j=1,n)
  38.    40    format(/(1x,1p5d24.16))
  39.       read(ireadc,50) mm,lb,ub,m11,no
  40.    50 format(i4,2d24.16,2(4x,i4))
  41. c
  42. c     mm,lb,ub,m11, and  no  are read from sysin after the matrix is
  43. c     generated.  mm,lb,  and  ub specify to  bisect  the maximum
  44. c     number of eigenvalues and bounds for the interval which is to
  45. c     be searched.  m11  and  no  specify to  tridib  the lower boundary
  46. c     index and the number of desired eigenvalues.
  47. c
  48.       do  230  icall = 1,10
  49.          if( icall .ne. 1 )  call  rmatin(nm,n,a,ahold,1)
  50. c
  51. c     if  tqlrat  path (label 80) is taken then  tql2  path (label 70)
  52. c     must also be taken in order that the measure of performance be
  53. c     meaningful.
  54. c     if  imtql1  path (label 85) is taken then  imtql2  path (label 75)
  55. c     must also be taken in order that the measure of performance be
  56. c     meaningful.
  57. c
  58.          go to  (70,75,80,85,89,90,95,100,110,115),  icall
  59. c
  60. c     rswz  using  tql2
  61. c     invoked from driver subroutine  rs.
  62. c
  63.    70    write(iwrite,71)
  64.    71    format(42h1all of the eigenvalues and corresponding ,
  65.      x     49heigenvectors of the real symmetric matrix follow./
  66.      x     36h the path involving  tql2  was used.  )
  67.          call  rs(nm,n,a,w,1,z,e,e,error)
  68.          write(iwrite,72) error
  69.    72    format(//29h *****error from tql2***** = ,i4)
  70.          do 73 i = 1,n
  71.             rv6(i) = w(i)
  72.    73    continue
  73.          m = n
  74.          if( error .ne. 0 ) m = error - 1
  75.          go to  130
  76. c
  77. c     rswz  using  imtql2
  78. c
  79.    75    write(iwrite,76)
  80.    76    format(42h1all of the eigenvalues and corresponding ,
  81.      x     49heigenvectors of the real symmetric matrix follow./
  82.      x     38h the path involving  imtql2  was used.  )
  83.          call  tred2(nm,n,a,w,e,z)
  84.          call  imtql2(nm,n,w,e,z,error)
  85.          write(iwrite,77) error
  86.    77    format(//31h *****error from imtql2***** = ,i4)
  87.          do 78 i = 1,n
  88.             rv5(i) = w(i)
  89.    78    continue
  90.          m = n
  91.          if( error .ne. 0 ) m = error - 1
  92.          go to  130
  93. c
  94. c     rsw  using  tqlrat
  95. c     invoked from driver subroutine  rs.
  96. c
  97.    80    write(iwrite,805)
  98.   805    format(24h1all of the eigenvalues ,
  99.      x     36hof the real symmetric matrix follow./
  100.      x     38h the path involving  tqlrat  was used.  )
  101.          call  rs(nm,n,a,w,0,a,e,e2,error)
  102.          write(iwrite,807) error
  103.   807    format(//31h *****error from tqlrat***** = ,i4)
  104.          maxeig = 0.0d0
  105.          maxdif = 0.0d0
  106.          m = n
  107.          if( error .ne. 0 ) m = error - 1
  108.          if( m .eq. 0 ) go to 230
  109.          do 81 i = 1,m
  110.             if( dabs(w(i)) .gt. maxeig ) maxeig = dabs(w(i))
  111.             u = dabs(rv6(i) - w(i))
  112.             if( u .gt. maxdif ) maxdif = u
  113.    81    continue
  114.          if( maxeig .eq. 0.0d0 ) maxeig = 1.0d0
  115.          eigdif = maxdif/(maxeig*machep*dfloat(10*n))
  116.          write(iwrite,82) eigdif
  117.    82    format(//49h comparison of the eigenvalues from  tqlrat  with,
  118.      x          52h those from  tql2  gives the normalized difference  ,
  119.      x          1pd16.8)
  120.          go to  130
  121. c
  122. c     rsw  using  imtql1
  123. c
  124.    85    write(iwrite,855)
  125.   855    format(24h1all of the eigenvalues ,
  126.      x     36hof the real symmetric matrix follow./
  127.      x     38h the path involving  imtql1  was used.  )
  128.          call  tred1(nm,n,a,w,e,e)
  129.          call  imtql1(n,w,e,error)
  130.          write(iwrite,857) error
  131.   857    format(//31h *****error from imtql1***** = ,i4)
  132.          maxeig = 0.0d0
  133.          maxdif = 0.0d0
  134.          m = n
  135.          if( error .ne. 0 ) m = error - 1
  136.          if( m .eq. 0 ) go to 230
  137.          do 86 i = 1,m
  138.             if( dabs(w(i)) .gt. maxeig ) maxeig = dabs(w(i))
  139.             u = dabs(rv5(i) - w(i))
  140.             if( u .gt. maxdif ) maxdif = u
  141.    86    continue
  142.          if( maxeig .eq. 0.0d0 ) maxeig = 1.0d0
  143.          eigdif = maxdif/(maxeig*machep*dfloat(10*n))
  144.          write(iwrite,87) eigdif
  145.    87    format(//49h comparison of the eigenvalues from  imtql1  with,
  146.      x          52h those from  imtql2  gives the normalized difference,
  147.      x          1pd16.8)
  148.          go to  130
  149. c
  150. c     rsw1z  ( usage here computes all the eigenvectors )
  151. c
  152.    89    write(iwrite,891)
  153.   891    format(43h1some of the eigenvalues and corresponding ,
  154.      x     49heigenvectors of the real symmetric matrix follow./
  155.      x     38h the path involving  imtqlv  was used. )
  156.          call tred1(nm,n,a,d,e,e2)
  157.          call imtqlv(n,d,e,e2,w,ind,error,rv1)
  158.          write(iwrite,895) error
  159.   895    format(//31h *****error from imtqlv***** = ,i4)
  160.          m = n
  161.          if( error .ne. 0 ) m = error - 1
  162.          call tinvit(nm,n,d,e,e2,m,w,ind,z,error,rv1,rv2,rv3,rv4,rv6)
  163.          write(iwrite,98) error
  164.          call trbak1(nm,n,a,e,m,z)
  165.          go to 130
  166. c
  167. c     rs1w1z  using  tsturm
  168. c
  169.    90    write(iwrite,91)
  170.    91    format(43h1some of the eigenvalues and corresponding ,
  171.      x     49heigenvectors of the real symmetric matrix follow./
  172.      x     38h the path involving  tsturm  was used.  )
  173.          eps1 = 0.0d0
  174.          call  tred1(nm,n,a,d,e,e2)
  175.          call  tsturm(nm,n,eps1,d,e,e2,lb,ub,mm,m,w,z,error,rv1,rv2,
  176.      x                rv3,rv4,rv5,rv6)
  177.          write(iwrite,92) error
  178.    92    format(//31h *****error from tsturm***** = ,i4)
  179.          if( error .eq. 3*n + 1 ) go to 230
  180.          if( error .ne. 0 ) m = error - 4*n - 1
  181.          call  trbak1(nm,n,a,e,m,z)
  182.          go to  150
  183. c
  184. c     rs1w1z  using  bisect  and  tinvit
  185. c
  186.    95    write(iwrite,96)
  187.    96    format(43h1some of the eigenvalues and corresponding ,
  188.      x     49heigenvectors of the real symmetric matrix follow./
  189.      x     38h the path involving  bisect  was used.  )
  190.          eps1 = 0.0d0
  191.          call  tred1(nm,n,a,d,e,e2)
  192.          call  bisect(n,eps1,d,e,e2,lb,ub,mm,m,w,ind,error,rv4,rv5)
  193.          write(iwrite,97) error
  194.    97    format(//31h *****error from bisect***** = ,i4)
  195.          if( error .ne. 0 ) go to 230
  196.          call  tinvit(nm,n,d,e,e2,m,w,ind,z,error,rv1,rv2,rv3,rv4,rv6)
  197.          write(iwrite,98) error
  198.    98    format(//31h *****error from tinvit***** = ,i4)
  199.          call  trbak1(nm,n,a,e,m,z)
  200.          go to  150
  201. c
  202. c     rs1w  using  bisect
  203. c
  204.   100    write(iwrite,101)
  205.   101    format(25h1some of the eigenvalues ,
  206.      x     36hof the real symmetric matrix follow. )
  207.          eps1 = 0.0d0
  208.          call  tred1(nm,n,a,d,e,e2)
  209.          call  bisect(n,eps1,d,e,e2,lb,ub,mm,m,w,ind,error,rv4,rv5)
  210.          write(iwrite,102) error
  211.   102    format(//31h *****error from bisect***** = ,i4)
  212.          go to  150
  213. c
  214. c     rs1w1z  using  tridib  and tinvit
  215. c
  216.   110    write(iwrite,111)
  217.   111    format(43h1some of the eigenvalues and corresponding ,
  218.      x     49heigenvectors of the real symmetric matrix follow./
  219.      x     38h the path involving  tridib  was used.  )
  220.          eps1 = 0.0d0
  221.          call  tred1(nm,n,a,d,e,e2)
  222.          call  tridib(n,eps1,d,e,e2,lb,ub,m11,no,w,ind,error,rv4,rv5)
  223.          write(iwrite,112) error
  224.   112    format(//31h *****error from tridib***** = ,i4)
  225.          if( error .ne. 0 )  go to  230
  226.          m = no
  227.          write(iwrite,113) lb,ub
  228.   113    format(//49h the eigenvalues as determined by  tridib  are in
  229.      x          ,14h the interval ,1pd16.8,5h  to ,d16.8)
  230.          call  tinvit(nm,n,d,e,e2,m,w,ind,z,error,rv1,rv2,rv3,rv4,rv6)
  231.          write(iwrite,114) error
  232.   114    format(//31h *****error from  tinvit***** = ,i4)
  233.          call  trbak1(nm,n,a,e,m,z)
  234.          go to  150
  235. c
  236. c     rs1w  using  tridib
  237. c
  238.   115    write(iwrite,101)
  239.          eps1 = 0.0d0
  240.          call  tred1(nm,n,a,d,e,e2)
  241.          call  tridib(n,eps1,d,e,e2,lb,ub,m11,no,w,ind,error,rv4,rv5)
  242.          write(iwrite,117) error
  243.   117    format(//31h *****error from tridib***** = ,i4)
  244.          if( error .ne. 0 )  go to  230
  245.          m = no
  246.          go to 150
  247. c
  248.   130    write(iwrite,140) (i,w(i),i=1,n) 
  249.   140    format(///18h eigenvalues of  a/3(i3,2x,1pd24.16,3x))
  250.          if( icall .eq. 3 .or. icall .eq. 4 )  go to  230
  251.          go to  190
  252.   150    write(iwrite,160) m,lb,ub
  253.   160    format(///4h the ,i4,29h  eigenvalues of  a  between ,1pd24.16,
  254.      x        6h  and ,d24.16)
  255.          if( m .eq. 0 )  go to  230
  256.          write(iwrite,163) (i,w(i),i=1,m)
  257.   163    format(//3(i3,2x,1pd24.16,3x))
  258.          if( icall .eq. 8 .or. icall .eq. 10 )  go to  230
  259.   190    call  rswzr(nm,n,m,a,w,z,norm,resdul)
  260.          tcrit = resdul/(dfloat(10*n)*machep)
  261.          write(iwrite,200) tcrit,resdul
  262.   200    format(///48h as a guide to evaluating the performance of the,
  263.      x     53h  eispack  codes, a number  x, related to the  1-norm /
  264.      x     56h of the residual matrix, may be normalized to the number,
  265.      x     56h  y  by dividing by the product of the machine precision/
  266.      x     57h machep  and  10*n  where  n  is the order of the matrix.,
  267.      x     36h  the  eispack  codes have performed /
  268.      x     56h (well,satisfactorily,poorly) according as the ratio  y ,
  269.      x     54h is (less than  1, less than  100, greater than  100)./
  270.      x     23h for this run,  y  is =,1pd14.6,11h  with  x =,d14.6)
  271.          do  220  kk = 1,m,3
  272.             kk1 = min0(kk+2,m)
  273.             irs = kk1-kk+1
  274.             go to  (204,208,212),  irs
  275.   204       write(iwrite,205) (w(k),k=kk,kk1),(norm(k),k=kk,kk1),
  276.      x           ((z(i,k),k=kk,kk1),i=1,n)
  277.   205    format(///1x,1(9x,15heigenvalue of a,8x)/1x,1(4x,1pd24.16,4x)//
  278.      x   1x,1(5x,23h1-norm of corresponding,4x)/
  279.      x   1x,1(9x,15hresidual vector,8x)/
  280.      x   1x,1(4x,24h!!ax-l*x!!/(!!x!!*!!a!!),4x)/
  281.      x   1x,1(8x,d16.8,8x)//
  282.      x   1x,1(4x,26hcorresponding eigenvector ,2x)/1(5x,d24.16,3x))
  283.             go to 220
  284.   208       write(iwrite,209) (w(k),k=kk,kk1),(norm(k),k=kk,kk1),
  285.      x           ((z(i,k),k=kk,kk1),i=1,n)
  286.   209    format(///1x,2(9x,15heigenvalue of a,8x)/1x,2(4x,1pd24.16,4x)//
  287.      x   1x,2(5x,23h1-norm of corresponding,4x)/
  288.      x   1x,2(9x,15hresidual vector,8x)/
  289.      x   1x,2(4x,24h!!ax-l*x!!/(!!x!!*!!a!!),4x)/
  290.      x   1x,2(8x,d16.8,8x)//
  291.      x   1x,2(4x,26hcorresponding eigenvector ,2x)/(5x,d24.16,3x,
  292.      x   5x,d24.16,3x))
  293.             go to 220
  294.   212       write(iwrite,213) (w(k),k=kk,kk1),(norm(k),k=kk,kk1),
  295.      x           ((z(i,k),k=kk,kk1),i=1,n)
  296.   213    format(///1x,3(9x,15heigenvalue of a,8x)/1x,3(4x,1pd24.16,4x)//
  297.      x   1x,3(5x,23h1-norm of corresponding,4x)/
  298.      x   1x,3(9x,15hresidual vector,8x)/
  299.      x   1x,3(4x,24h!!ax-l*x!!/(!!x!!*!!a!!),4x)/
  300.      x   1x,3(8x,d16.8,8x)//
  301.      x   1x,3(4x,26hcorresponding eigenvector ,2x)/(5x,d24.16,3x,
  302.      x   5x,d24.16,3x,5x,d24.16,3x))
  303.   220    continue
  304.   230 continue
  305.       go to  10
  306.       end
  307.