home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Geek Gadgets 1 / ADE-1.bin / ade-dist / octave-1.1.1p1-src.tgz / tar.out / fsf / octave / libcruft / lapack / dgebd2.f < prev    next >
Text File  |  1996-09-28  |  8KB  |  239 lines
  1.       SUBROUTINE DGEBD2( M, N, A, LDA, D, E, TAUQ, TAUP, WORK, INFO )
  2. *
  3. *  -- LAPACK routine (version 2.0) --
  4. *     Univ. of Tennessee, Univ. of California Berkeley, NAG Ltd.,
  5. *     Courant Institute, Argonne National Lab, and Rice University
  6. *     February 29, 1992
  7. *
  8. *     .. Scalar Arguments ..
  9.       INTEGER            INFO, LDA, M, N
  10. *     ..
  11. *     .. Array Arguments ..
  12.       DOUBLE PRECISION   A( LDA, * ), D( * ), E( * ), TAUP( * ),
  13.      $                   TAUQ( * ), WORK( * )
  14. *     ..
  15. *
  16. *  Purpose
  17. *  =======
  18. *
  19. *  DGEBD2 reduces a real general m by n matrix A to upper or lower
  20. *  bidiagonal form B by an orthogonal transformation: Q' * A * P = B.
  21. *
  22. *  If m >= n, B is upper bidiagonal; if m < n, B is lower bidiagonal.
  23. *
  24. *  Arguments
  25. *  =========
  26. *
  27. *  M       (input) INTEGER
  28. *          The number of rows in the matrix A.  M >= 0.
  29. *
  30. *  N       (input) INTEGER
  31. *          The number of columns in the matrix A.  N >= 0.
  32. *
  33. *  A       (input/output) DOUBLE PRECISION array, dimension (LDA,N)
  34. *          On entry, the m by n general matrix to be reduced.
  35. *          On exit,
  36. *          if m >= n, the diagonal and the first superdiagonal are
  37. *            overwritten with the upper bidiagonal matrix B; the
  38. *            elements below the diagonal, with the array TAUQ, represent
  39. *            the orthogonal matrix Q as a product of elementary
  40. *            reflectors, and the elements above the first superdiagonal,
  41. *            with the array TAUP, represent the orthogonal matrix P as
  42. *            a product of elementary reflectors;
  43. *          if m < n, the diagonal and the first subdiagonal are
  44. *            overwritten with the lower bidiagonal matrix B; the
  45. *            elements below the first subdiagonal, with the array TAUQ,
  46. *            represent the orthogonal matrix Q as a product of
  47. *            elementary reflectors, and the elements above the diagonal,
  48. *            with the array TAUP, represent the orthogonal matrix P as
  49. *            a product of elementary reflectors.
  50. *          See Further Details.
  51. *
  52. *  LDA     (input) INTEGER
  53. *          The leading dimension of the array A.  LDA >= max(1,M).
  54. *
  55. *  D       (output) DOUBLE PRECISION array, dimension (min(M,N))
  56. *          The diagonal elements of the bidiagonal matrix B:
  57. *          D(i) = A(i,i).
  58. *
  59. *  E       (output) DOUBLE PRECISION array, dimension (min(M,N)-1)
  60. *          The off-diagonal elements of the bidiagonal matrix B:
  61. *          if m >= n, E(i) = A(i,i+1) for i = 1,2,...,n-1;
  62. *          if m < n, E(i) = A(i+1,i) for i = 1,2,...,m-1.
  63. *
  64. *  TAUQ    (output) DOUBLE PRECISION array dimension (min(M,N))
  65. *          The scalar factors of the elementary reflectors which
  66. *          represent the orthogonal matrix Q. See Further Details.
  67. *
  68. *  TAUP    (output) DOUBLE PRECISION array, dimension (min(M,N))
  69. *          The scalar factors of the elementary reflectors which
  70. *          represent the orthogonal matrix P. See Further Details.
  71. *
  72. *  WORK    (workspace) DOUBLE PRECISION array, dimension (max(M,N))
  73. *
  74. *  INFO    (output) INTEGER
  75. *          = 0: successful exit.
  76. *          < 0: if INFO = -i, the i-th argument had an illegal value.
  77. *
  78. *  Further Details
  79. *  ===============
  80. *
  81. *  The matrices Q and P are represented as products of elementary
  82. *  reflectors:
  83. *
  84. *  If m >= n,
  85. *
  86. *     Q = H(1) H(2) . . . H(n)  and  P = G(1) G(2) . . . G(n-1)
  87. *
  88. *  Each H(i) and G(i) has the form:
  89. *
  90. *     H(i) = I - tauq * v * v'  and G(i) = I - taup * u * u'
  91. *
  92. *  where tauq and taup are real scalars, and v and u are real vectors;
  93. *  v(1:i-1) = 0, v(i) = 1, and v(i+1:m) is stored on exit in A(i+1:m,i);
  94. *  u(1:i) = 0, u(i+1) = 1, and u(i+2:n) is stored on exit in A(i,i+2:n);
  95. *  tauq is stored in TAUQ(i) and taup in TAUP(i).
  96. *
  97. *  If m < n,
  98. *
  99. *     Q = H(1) H(2) . . . H(m-1)  and  P = G(1) G(2) . . . G(m)
  100. *
  101. *  Each H(i) and G(i) has the form:
  102. *
  103. *     H(i) = I - tauq * v * v'  and G(i) = I - taup * u * u'
  104. *
  105. *  where tauq and taup are real scalars, and v and u are real vectors;
  106. *  v(1:i) = 0, v(i+1) = 1, and v(i+2:m) is stored on exit in A(i+2:m,i);
  107. *  u(1:i-1) = 0, u(i) = 1, and u(i+1:n) is stored on exit in A(i,i+1:n);
  108. *  tauq is stored in TAUQ(i) and taup in TAUP(i).
  109. *
  110. *  The contents of A on exit are illustrated by the following examples:
  111. *
  112. *  m = 6 and n = 5 (m > n):          m = 5 and n = 6 (m < n):
  113. *
  114. *    (  d   e   u1  u1  u1 )           (  d   u1  u1  u1  u1  u1 )
  115. *    (  v1  d   e   u2  u2 )           (  e   d   u2  u2  u2  u2 )
  116. *    (  v1  v2  d   e   u3 )           (  v1  e   d   u3  u3  u3 )
  117. *    (  v1  v2  v3  d   e  )           (  v1  v2  e   d   u4  u4 )
  118. *    (  v1  v2  v3  v4  d  )           (  v1  v2  v3  e   d   u5 )
  119. *    (  v1  v2  v3  v4  v5 )
  120. *
  121. *  where d and e denote diagonal and off-diagonal elements of B, vi
  122. *  denotes an element of the vector defining H(i), and ui an element of
  123. *  the vector defining G(i).
  124. *
  125. *  =====================================================================
  126. *
  127. *     .. Parameters ..
  128.       DOUBLE PRECISION   ZERO, ONE
  129.       PARAMETER          ( ZERO = 0.0D+0, ONE = 1.0D+0 )
  130. *     ..
  131. *     .. Local Scalars ..
  132.       INTEGER            I
  133. *     ..
  134. *     .. External Subroutines ..
  135.       EXTERNAL           DLARF, DLARFG, XERBLA
  136. *     ..
  137. *     .. Intrinsic Functions ..
  138.       INTRINSIC          MAX, MIN
  139. *     ..
  140. *     .. Executable Statements ..
  141. *
  142. *     Test the input parameters
  143. *
  144.       INFO = 0
  145.       IF( M.LT.0 ) THEN
  146.          INFO = -1
  147.       ELSE IF( N.LT.0 ) THEN
  148.          INFO = -2
  149.       ELSE IF( LDA.LT.MAX( 1, M ) ) THEN
  150.          INFO = -4
  151.       END IF
  152.       IF( INFO.LT.0 ) THEN
  153.          CALL XERBLA( 'DGEBD2', -INFO )
  154.          RETURN
  155.       END IF
  156. *
  157.       IF( M.GE.N ) THEN
  158. *
  159. *        Reduce to upper bidiagonal form
  160. *
  161.          DO 10 I = 1, N
  162. *
  163. *           Generate elementary reflector H(i) to annihilate A(i+1:m,i)
  164. *
  165.             CALL DLARFG( M-I+1, A( I, I ), A( MIN( I+1, M ), I ), 1,
  166.      $                   TAUQ( I ) )
  167.             D( I ) = A( I, I )
  168.             A( I, I ) = ONE
  169. *
  170. *           Apply H(i) to A(i:m,i+1:n) from the left
  171. *
  172.             CALL DLARF( 'Left', M-I+1, N-I, A( I, I ), 1, TAUQ( I ),
  173.      $                  A( I, I+1 ), LDA, WORK )
  174.             A( I, I ) = D( I )
  175. *
  176.             IF( I.LT.N ) THEN
  177. *
  178. *              Generate elementary reflector G(i) to annihilate
  179. *              A(i,i+2:n)
  180. *
  181.                CALL DLARFG( N-I, A( I, I+1 ), A( I, MIN( I+2, N ) ),
  182.      $                      LDA, TAUP( I ) )
  183.                E( I ) = A( I, I+1 )
  184.                A( I, I+1 ) = ONE
  185. *
  186. *              Apply G(i) to A(i+1:m,i+1:n) from the right
  187. *
  188.                CALL DLARF( 'Right', M-I, N-I, A( I, I+1 ), LDA,
  189.      $                     TAUP( I ), A( I+1, I+1 ), LDA, WORK )
  190.                A( I, I+1 ) = E( I )
  191.             ELSE
  192.                TAUP( I ) = ZERO
  193.             END IF
  194.    10    CONTINUE
  195.       ELSE
  196. *
  197. *        Reduce to lower bidiagonal form
  198. *
  199.          DO 20 I = 1, M
  200. *
  201. *           Generate elementary reflector G(i) to annihilate A(i,i+1:n)
  202. *
  203.             CALL DLARFG( N-I+1, A( I, I ), A( I, MIN( I+1, N ) ), LDA,
  204.      $                   TAUP( I ) )
  205.             D( I ) = A( I, I )
  206.             A( I, I ) = ONE
  207. *
  208. *           Apply G(i) to A(i+1:m,i:n) from the right
  209. *
  210.             CALL DLARF( 'Right', M-I, N-I+1, A( I, I ), LDA, TAUP( I ),
  211.      $                  A( MIN( I+1, M ), I ), LDA, WORK )
  212.             A( I, I ) = D( I )
  213. *
  214.             IF( I.LT.M ) THEN
  215. *
  216. *              Generate elementary reflector H(i) to annihilate
  217. *              A(i+2:m,i)
  218. *
  219.                CALL DLARFG( M-I, A( I+1, I ), A( MIN( I+2, M ), I ), 1,
  220.      $                      TAUQ( I ) )
  221.                E( I ) = A( I+1, I )
  222.                A( I+1, I ) = ONE
  223. *
  224. *              Apply H(i) to A(i+1:m,i+1:n) from the left
  225. *
  226.                CALL DLARF( 'Left', M-I, N-I, A( I+1, I ), 1, TAUQ( I ),
  227.      $                     A( I+1, I+1 ), LDA, WORK )
  228.                A( I+1, I ) = E( I )
  229.             ELSE
  230.                TAUQ( I ) = ZERO
  231.             END IF
  232.    20    CONTINUE
  233.       END IF
  234.       RETURN
  235. *
  236. *     End of DGEBD2
  237. *
  238.       END
  239.