home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Geek Gadgets 1 / ADE-1.bin / ade-dist / eispack-1.0-src.tgz / tar.out / contrib / eispack / tests / rsgbapk.f < prev    next >
Text File  |  1996-09-28  |  14KB  |  364 lines
  1. c
  2. c     this driver tests  eispack  for the class of real symmetric gener-
  3. c     alized matrix systems exhibiting the use of  eispack  to find all
  4. c     the eigenvalues and eigenvectors, only all the eigenvalues, some
  5. c     of the eigenvalues and the corresponding eigenvectors, or only
  6. c     some of the eigenvalues for the eigenproblem  b*a*x = (lambda)*x.
  7. c
  8. c     this driver is catalogued as  eispdrv4(rsgbapk).
  9. c
  10. c     the dimension of  a,b  and  z  should be  nm  by  nm.
  11. c     the dimension of  w,norm,d,e,e2,ind,rv1,rv2,rv3,rv4,rv5,rv6,  and
  12. c     dl  should be  nm.
  13. c     the dimension of  ahold  and  bhold  should be  nm  by  nm.
  14. c     here nm = 20.
  15. c
  16.       double precision a( 20, 20),z( 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,b( 20, 20),dl( 20)
  20.       double precision ahold( 20, 20),bhold( 20, 20)
  21.       integer  ind( 20),error
  22.       data ireadc/5/,iwrite/6/
  23. c
  24. c     .......... machep is a machine dependent parameter specifying
  25. c                the relative precision of floating point arithmetic.
  26. c
  27.       machep = 1.0d0
  28.     1 machep = 0.5d0*machep
  29.       if (1.0d0 + machep .gt. 1.0d0 ) go to 1
  30.       machep = 2.0d0*machep
  31. c
  32.       nm = 20
  33.    10 call rmatin(nm,n,a,b,ahold,bhold,0)
  34.       write(iwrite,20) n
  35.    20 format(40h1the full symmetric matrix  a   of order,
  36.      x       i4,22h  is (printed by rows)  )
  37.       do  30  i = 1,n
  38.    30    write(iwrite,40) (a(i,j),j=1,n) 
  39.    40    format(/(1x,1p5d24.16))
  40.       write(iwrite,41) n
  41.    41 format(/////40h the full symmetric matrix  b   of order,
  42.      x       i4,22h  is (printed by rows)   )
  43.       do 42 i = 1,n
  44.    42    write(iwrite,43) (b(i,j),j=1,n) 
  45.    43    format(/(1x,1p5d24.16))
  46.       read(ireadc,50) mm,lb,ub,m11,no 
  47.    50 format(i4,2d24.16,2(4x,i4))
  48. c
  49. c     mm,lb,ub,m11, and  no  are read from sysin after the matrix is
  50. c     generated.  mm,lb,  and  ub specify to  bisect  the maximum
  51. c     number of eigenvalues and bounds for the interval which is to
  52. c     be searched.  m11  and  no  specify to  tridib  the lower boundary
  53. c     index and the number of desired eigenvalues.
  54. c
  55.       do  230  icall = 1,10
  56.          if( icall .ne. 1 )  call  rmatin(nm,n,a,b,ahold,bhold,1)
  57. c
  58. c     if  tqlrat  path (label 80) is taken then  tql2  path (label 70)
  59. c     must also be taken in order that the measure of performance be
  60. c     meaningful.
  61. c     if  imtql1  path (label 85) is taken then  imtql2  path (label 75)
  62. c     must also be taken in order that the measure of performance be
  63. c     meaningful.
  64. c
  65.          go to  (70,75,80,85,89,90,95,100,110,115),  icall
  66. c
  67. c     rsgbawz  using  tql2
  68. c     invoked from driver subroutine  rsgba.
  69. c
  70.    70    write(iwrite,71)
  71.    71    format(42h1all of the eigenvalues and corresponding ,
  72.      x     49heigenvectors of the real symmetric system follow./
  73.      x     36h the path involving  tql2  was used.  )
  74.          call  rsgba(nm,n,a,b,w,1,z,e,e2,error)
  75.          write(iwrite,715) error
  76.   715    format(//30h *****error from rsgba***** = ,i4)
  77.          if( error .eq. 7*n + 1 ) go to 230
  78.          do 72 i = 1,n
  79.             rv6(i) = w(i)
  80.    72    continue
  81.          m = n
  82.          if( error .ne. 0 ) m = error - 1
  83.          go to  130
  84. c
  85. c     rsgbawz  using  imtql2
  86. c
  87.    75    write(iwrite,76)
  88.    76    format(42h1all of the eigenvalues and corresponding ,
  89.      x     49heigenvectors of the real symmetric system follow./
  90.      x     38h the path involving  imtql2  was used.  )
  91.          call  reduc2(nm,n,a,b,dl,error)
  92.          write(iwrite,765) error
  93.   765    format(//31h *****error from reduc2***** = ,i4)
  94.          if( error .ne. 0 ) go to 230
  95.          call  tred2(nm,n,a,w,e,z)
  96.          call  imtql2(nm,n,w,e,z,error)
  97.          write(iwrite,77) error
  98.    77    format(//31h *****error from imtql2***** = ,i4)
  99.          do 78 i = 1,n
  100.             rv5(i) = w(i)
  101.    78    continue
  102.          m = n
  103.          if( error .ne. 0 ) m = error - 1
  104.          call  rebakb(nm,n,b,dl,m,z)
  105.          go to  130
  106. c
  107. c     rsgbaw  using  tqlrat
  108. c     invoked from driver subroutine  rsgba.
  109. c
  110.    80    write(iwrite,805)
  111.   805    format(24h1all of the eigenvalues ,
  112.      x     36hof the real symmetric system follow./
  113.      x     38h the path involving  tqlrat  was used.  )
  114.          call  rsgba(nm,n,a,b,w,0,a,e,e2,error)
  115.          write(iwrite,806) error
  116.   806    format(//30h *****error from rsgba***** = ,i4)
  117.          if( error .eq. 7*n + 1 ) go to 230
  118.          maxeig = 0.0d0
  119.          maxdif = 0.0d0
  120.          m = n
  121.          if( error .ne. 0 ) m = error - 1
  122.          if( m .eq. 0 ) go to 230
  123.          do 81 i = 1,m
  124.             if( dabs(w(i)) .gt. maxeig ) maxeig = dabs(w(i))
  125.             u = dabs(rv6(i) - w(i))
  126.             if( u .gt. maxdif ) maxdif = u
  127.    81    continue
  128.          if( maxeig .eq. 0.0d0 ) maxeig = 1.0d0
  129.          eigdif = maxdif/(maxeig*machep*dfloat(10*n))
  130.          write(iwrite,82) eigdif
  131.    82    format(//49h comparison of the eigenvalues from  tqlrat  with,
  132.      x          52h those from  tql2  gives the normalized difference  ,
  133.      x          1pd16.8)
  134.          go to  130
  135. c
  136. c     rsgbaw  using  imtql1
  137. c
  138.    85    write(iwrite,855)
  139.   855    format(24h1all of the eigenvalues ,
  140.      x     36hof the real symmetric system follow./
  141.      x     38h the path involving  imtql1  was used.  )
  142.          call  reduc2(nm,n,a,b,dl,error)
  143.          write(iwrite,856) error
  144.   856    format(//31h *****error from reduc2***** = ,i4)
  145.          if( error .ne. 0 ) go to 230
  146.          call  tred1(nm,n,a,w,e,e)
  147.          call  imtql1(n,w,e,error)
  148.          write(iwrite,857) error
  149.   857    format(//31h *****error from imtql1***** = ,i4)
  150.          maxeig = 0.0d0
  151.          maxdif = 0.0d0
  152.          m = n
  153.          if( error .ne. 0 ) m = error - 1
  154.          if( m .eq. 0 ) go to 230
  155.          do 86 i = 1,m
  156.             if( dabs(w(i)) .gt. maxeig ) maxeig = dabs(w(i))
  157.             u = dabs(rv5(i) - w(i))
  158.             if( u .gt. maxdif ) maxdif = u
  159.    86    continue
  160.          if( maxeig .eq. 0.0d0 ) maxeig = 1.0d0
  161.          eigdif = maxdif/(maxeig*machep*dfloat(10*n))
  162.          write(iwrite,87) eigdif
  163.    87    format(//49h comparison of the eigenvalues from  imtql1  with,
  164.      x          52h those from  imtql2  gives the normalized difference,
  165.      x          1pd16.8)
  166.          go to  130
  167. c
  168. c     rsgbaw1z  ( usage here computes all the eigenvectors )
  169. c
  170.    89    write(iwrite,890)
  171.   890    format(43h1some of the eigenvalues and corresponding ,
  172.      x     49heigenvectors of the real symmetric system follow./
  173.      x     38h the path involving  imtqlv  was used.  )
  174.          call  reduc2(nm,n,a,b,dl,error)
  175.          write(iwrite,893) error
  176.   893    format(//31h *****error from reduc2***** = ,i4)
  177.          if( error .ne. 0 ) go to 230
  178.          call  tred1(nm,n,a,d,e,e2)
  179.          call  imtqlv(n,d,e,e2,w,ind,error,rv1)
  180.          write(iwrite,895) error
  181.   895    format(//31h *****error from imtqlv***** = ,i4)
  182.          m = n
  183.          if( error .ne. 0 ) m = error - 1
  184.          call  tinvit(nm,n,d,e,e2,m,w,ind,z,error,rv1,rv2,rv3,rv4,rv6)
  185.          write(iwrite,98) error
  186.          call  trbak1(nm,n,a,e,m,z)
  187.          call  rebakb(nm,n,b,dl,m,z)
  188.          go to 130
  189. c
  190. c     rsgba1w1z  using  tsturm
  191. c
  192.    90    write(iwrite,91)
  193.    91    format(43h1some of the eigenvalues and corresponding ,
  194.      x     49heigenvectors of the real symmetric system follow./
  195.      x     38h the path involving  tsturm  was used.  )
  196.          eps1 = 0.0d0
  197.          call  reduc2(nm,n,a,b,dl,error)
  198.          write(iwrite,915) error
  199.   915    format(//31h *****error from reduc2***** = ,i4)
  200.          if( error .ne. 0 ) go to 230
  201.          call  tred1(nm,n,a,d,e,e2)
  202.          call  tsturm(nm,n,eps1,d,e,e2,lb,ub,mm,m,w,z,error,rv1,rv2,
  203.      x                rv3,rv4,rv5,rv6)
  204.          write(iwrite,92) error
  205.    92    format(//31h *****error from tsturm***** = ,i4)
  206.          if( error .eq. 3*n + 1 ) go to 230
  207.          if( error .ne. 0 ) m = error - 4*n - 1
  208.          call  trbak1(nm,n,a,e,m,z)
  209.          call  rebakb(nm,n,b,dl,m,z)
  210.          go to  150
  211. c
  212. c     rsgba1w1z  using  bisect  and  tinvit
  213. c
  214.    95    write(iwrite,96)
  215.    96    format(43h1some of the eigenvalues and corresponding ,
  216.      x     49heigenvectors of the real symmetric system follow./
  217.      x     38h the path involving  bisect  was used.  )
  218.          eps1 = 0.0d0
  219.          call  reduc2(nm,n,a,b,dl,error)
  220.          write(iwrite,965) error
  221.   965    format(//31h *****error from reduc2***** = ,i4)
  222.          if( error .ne. 0 ) go to 230
  223.          call  tred1(nm,n,a,d,e,e2)
  224.          call  bisect(n,eps1,d,e,e2,lb,ub,mm,m,w,ind,error,rv4,rv5)
  225.          write(iwrite,97) error
  226.    97    format(//31h *****error from bisect***** = ,i4)
  227.          if( error .ne. 0 ) go to 230
  228.          call  tinvit(nm,n,d,e,e2,m,w,ind,z,error,rv1,rv2,rv3,rv4,rv6)
  229.          write(iwrite,98) error
  230.    98    format(//31h *****error from tinvit***** = ,i4)
  231.          call  trbak1(nm,n,a,e,m,z)
  232.          call  rebakb(nm,n,b,dl,m,z)
  233.          go to  150
  234. c
  235. c     rsgba1w  using  bisect
  236. c
  237.   100    write(iwrite,101)
  238.   101    format(25h1some of the eigenvalues ,
  239.      x     36hof the real symmetric system follow. )
  240.          eps1 = 0.0d0
  241.          call  reduc2(nm,n,a,b,dl,error)
  242.          write(iwrite,1015) error
  243.  1015    format(//31h *****error from reduc2***** = ,i4)
  244.          if( error .ne. 0 ) go to 230
  245.          call  tred1(nm,n,a,d,e,e2)
  246.          call  bisect(n,eps1,d,e,e2,lb,ub,mm,m,w,ind,error,rv4,rv5)
  247.          write(iwrite,102) error
  248.   102    format(//31h *****error from bisect***** = ,i4)
  249.          go to  150
  250. c
  251. c     rsgba1w1z  using  tridib  and  tinvit
  252. c
  253.   110    write(iwrite,111)
  254.   111    format(43h1some of the eigenvalues and corresponding ,
  255.      x     49heigenvectors of the real symmetric system follow./
  256.      x     38h the path involving  tridib  was used.  )
  257.          eps1 = 0.0d0
  258.          call  reduc2(nm,n,a,b,dl,error)
  259.          write(iwrite,1115) error
  260.  1115    format(//31h *****error from reduc2***** = ,i4)
  261.          if( error .ne. 0 ) go to 230
  262.          call  tred1(nm,n,a,d,e,e2)
  263.          call  tridib(n,eps1,d,e,e2,lb,ub,m11,no,w,ind,error,rv4,rv5)
  264.          write(iwrite,112) error
  265.   112    format(//31h *****error from tridib***** = ,i4)
  266.          if( error .ne. 0 )  go to  230
  267.          m = no
  268.          write(iwrite,113) lb,ub
  269.   113    format(//49h the eigenvalues as determined by  tridib  are in
  270.      x          ,13h the interval, 1pd16.8,5h  to ,d16.8)
  271.          call  tinvit(nm,n,d,e,e2,m,w,ind,z,error,rv1,rv2,rv3,rv4,rv6)
  272.          write(iwrite,114) error
  273.   114    format(//31h *****error from tinvit***** = ,i4)
  274.          call  trbak1(nm,n,a,e,m,z)
  275.          call  rebakb(nm,n,b,dl,m,z)
  276.          go to  150
  277. c
  278. c     rsgba1w  using  tridib
  279. c
  280.   115    write(iwrite,101)
  281.          eps1 = 0.0d0
  282.          call  reduc2(nm,n,a,b,dl,error)
  283.          write(iwrite,1165) error
  284.  1165    format(//31h *****error from reduc2***** = ,i4)
  285.          if( error .ne. 0 ) go to 230
  286.          call  tred1(nm,n,a,d,e,e2)
  287.          call  tridib(n,eps1,d,e,e2,lb,ub,m11,no,w,ind,error,rv4,rv5)
  288.          write(iwrite,117) error
  289.   117    format(//31h *****error from tridib***** = ,i4)
  290.          m = no
  291.          if( error .ne. 0 )  go to  230
  292.          write(iwrite,113) lb,ub
  293.          go to 150
  294. c
  295.   130    write(iwrite,140) (i,w(i),i=1,n)
  296.   140    format(///18h eigenvalues of  a/3(i3,2x,1pd24.16,3x))
  297.          if( icall .eq. 3 .or. icall .eq. 4 )  go to  230
  298.          go to  190
  299.   150    write(iwrite,160) m,lb,ub
  300.   160    format(///4h the ,i4,29h  eigenvalues of  a  between ,1pd24.16,
  301.      x        6h  and ,d24.16)
  302.          if( m .eq. 0 )  go to  230
  303.          write(iwrite,163) (i,w(i),i=1,m)
  304.   163    format(//3(i3,2x,1pd24.16,3x))
  305.          if( icall .eq. 8 .or. icall .eq. 10 )  go to  230
  306.   190    call  rmatin(nm,n,a,b,ahold,bhold,1)
  307.          call  rsgabr(nm,n,m,b,a,w,z,norm,resdul,rv2)
  308.          tcrit = resdul/(dfloat(10*n)*machep)
  309.          write(iwrite,200) tcrit,resdul
  310.   200    format(///48h as a guide to evaluating the performance of the,
  311.      x     53h  eispack  codes, a number  x, related to the  1-norm /
  312.      x     56h of the residual matrix, may be normalized to the number,
  313.      x     56h  y  by dividing by the product of the machine precision/
  314.      x     57h machep  and  10*n  where  n  is the order of the matrix.,
  315.      x     36h  the  eispack  codes have performed /
  316.      x     56h (well,satisfactorily,poorly) according as the ratio  y ,
  317.      x     54h is (less than  1, less than  100, greater than  100)./
  318.      x     23h for this run,  y  is =,1pd14.6,11h  with  x =,d14.6)
  319.          do  220  kk = 1,m,3
  320.             kk1 = min0(kk+2,m)
  321.             irs = kk1-kk+1
  322.             go to  (204,208,212),  irs
  323.   204       write(iwrite,205) (w(k),k=kk,kk1),(norm(k),k=kk,kk1),
  324.      x           ((z(i,k),k=kk,kk1),i=1,n)
  325.   205    format(///1x,1(5x,24heigenvalue of b*a-lambda,3x)/
  326.      x   1x,1(4x,1pd24.16,4x)//
  327.      x   1x,1(5x,23h1-norm of corresponding,4x)/
  328.      x   1x,1(9x,15hresidual vector,8x)/
  329.      x   1x,1(7x,19h!!b*a*z-z*diag(w)!!,6x)/
  330.      x   1x,1(5x,22h----------------------,5x)/
  331.      x   1x,1(8x,17h!!b!!*!!a!!*!!z!!,7x)//
  332.      x   1x,1(8x,d16.8,8x)//
  333.      x   1x,1(4x,26hcorresponding eigenvector ,2x)/1(5x,d24.16,3x))
  334.             go to 220
  335.   208       write(iwrite,209) (w(k),k=kk,kk1),(norm(k),k=kk,kk1),  
  336.      x           ((z(i,k),k=kk,kk1),i=1,n)
  337.   209    format(///1x,2(5x,24heigenvalue of b*a-lambda,3x)/
  338.      x   1x,2(4x,1pd24.16,4x)//
  339.      x   1x,2(5x,23h1-norm of corresponding,4x)/
  340.      x   1x,2(9x,15hresidual vector,8x)/
  341.      x   1x,2(7x,19h!!b*a*z-z*diag(w)!!,6x)/
  342.      x   1x,2(5x,22h----------------------,5x)/
  343.      x   1x,2(8x,17h!!b!!*!!a!!*!!z!!,7x)//
  344.      x   1x,2(8x,d16.8,8x)//
  345.      x   1x,2(4x,26hcorresponding eigenvector ,2x)/(5x,d24.16,3x,
  346.      x   5x,d24.16,3x))
  347.             go to 220
  348.   212       write(iwrite,213) (w(k),k=kk,kk1),(norm(k),k=kk,kk1),
  349.      x           ((z(i,k),k=kk,kk1),i=1,n)
  350.   213    format(///1x,3(5x,24heigenvalue of b*a-lambda,3x)/
  351.      x   1x,3(4x,1pd24.16,4x)//
  352.      x   1x,3(5x,23h1-norm of corresponding,4x)/
  353.      x   1x,3(9x,15hresidual vector,8x)/
  354.      x   1x,3(7x,19h!!b*a*z-z*diag(w)!!,6x)/
  355.      x   1x,3(5x,22h----------------------,5x)/
  356.      x   1x,3(8x,17h!!b!!*!!a!!*!!z!!,7x)//
  357.      x   1x,3(8x,d16.8,8x)//
  358.      x   1x,3(4x,26hcorresponding eigenvector ,2x)/(5x,d24.16,3x,
  359.      x   5x,d24.16,3x,5x,d24.16,3x))
  360.   220    continue
  361.   230 continue
  362.       go to  10
  363.       end
  364.