実対称固有値問題: 対称帯行列 : (分割統治法)

LAPACKサンプルソースコード : 使用ルーチン名:DSBEVD

概要

本サンプルはFortran言語によりLAPACKルーチンDSBEVDを利用するサンプルプログラムです。

対称帯行列の全ての固有値と固有ベクトルを求めます。

\begin{displaymath}
A = \left(
\begin{array}{rrrrr}
1 & 2 & 3 & 0 & 0 \\
2 ...
...0 & 4 & 4 & 4 & 5 \\
0 & 0 & 5 & 5 & 5
\end{array} \right),
\end{displaymath}

DSBEVの例題プログラムは固有値と固有ベクトルの誤差限界計算方法を示します。

入力データ

(本ルーチンの詳細はDSBEVD のマニュアルページを参照)

このデータをダウンロード
DSBEVD Example Program Data
  5  2                      :Values of N and KD
  'L'                       :Value of UPLO
  1.0
  2.0  2.0
  3.0  3.0  3.0
       4.0  4.0  4.0
            5.0  5.0  5.0   :End of matrix A
  'V'                       :Value of JOB

出力結果

(本ルーチンの詳細はDSBEVD のマニュアルページを参照)

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 DSBEVD Example Program Results

 Eigenvalues
    -3.2474 -2.6633  1.7511  4.1599 14.9997

 Eigenvectors
          1       2       3       4       5
 1   0.0394  0.6238  0.5635  0.5165  0.1582
 2   0.5721 -0.2575 -0.3896  0.5955  0.3161
 3  -0.4372 -0.5900  0.4008  0.1470  0.5277
 4  -0.4424  0.4308 -0.5581 -0.0470  0.5523
 5   0.5332  0.1039  0.2421 -0.5956  0.5400

ソースコード

(本ルーチンの詳細はDSBEVD のマニュアルページを参照)

※本サンプルソースコードのご利用手順は「サンプルのコンパイル及び実行方法」をご参照下さい。


このソースコードをダウンロード
    Program dsbevd_example

!     DSBEVD Example Program Text

!     Copyright 2017, Numerical Algorithms Group Ltd. http://www.nag.com

!     .. Use Statements ..
      Use lapack_example_aux, Only: nagf_file_print_matrix_real_gen
      Use lapack_interfaces, Only: dsbevd
      Use lapack_precision, Only: dp
!     .. Implicit None Statement ..
      Implicit None
!     .. Parameters ..
      Integer, Parameter :: nin = 5, nout = 6
!     .. Local Scalars ..
      Integer :: i, ifail, info, j, kd, ldab, ldz, liwork, lwork, n
      Character (1) :: job, uplo
!     .. Local Arrays ..
      Real (Kind=dp), Allocatable :: ab(:, :), w(:), work(:), z(:, :)
      Integer, Allocatable :: iwork(:)
!     .. Intrinsic Procedures ..
      Intrinsic :: max, min
!     .. Executable Statements ..
      Write (nout, *) 'DSBEVD Example Program Results'
!     Skip heading in data file
      Read (nin, *)
      Read (nin, *) n, kd
      ldab = kd + 1
      ldz = n
      liwork = 5*n + 3
      lwork = 2*n*n + 5*n + 1
      Allocate (ab(ldab,n), w(n), work(lwork), z(ldz,n), iwork(liwork))

!     Read A from data file

      Read (nin, *) uplo
      If (uplo=='U') Then
        Do i = 1, n
          Read (nin, *)(ab(kd+1+i-j,j), j=i, min(n,i+kd))
        End Do
      Else If (uplo=='L') Then
        Do i = 1, n
          Read (nin, *)(ab(1+i-j,j), j=max(1,i-kd), i)
        End Do
      End If

      Read (nin, *) job

!     Calculate all the eigenvalues and eigenvectors of A
      Call dsbevd(job, uplo, n, kd, ab, ldab, w, z, ldz, work, lwork, iwork, &
        liwork, info)

      Write (nout, *)
      If (info>0) Then
        Write (nout, *) 'Failure to converge.'
      Else

!       Print eigenvalues and eigenvectors

        Write (nout, *) 'Eigenvalues'
        Write (nout, 100) w(1:n)
        Write (nout, *)
        Flush (nout)

!       Standardize the eigenvectors so that first elements are non-negative.
        Do i = 1, n
          If (z(1,i)<0.0_dp) Then
            z(1:n, i) = -z(1:n, i)
          End If
        End Do

!       ifail: behaviour on error exit
!              =0 for hard exit, =1 for quiet-soft, =-1 for noisy-soft
        ifail = 0
        Call nagf_file_print_matrix_real_gen('General', ' ', n, n, z, ldz, &
          'Eigenvectors', ifail)

      End If

100   Format (3X, (8F8.4))
    End Program


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