複素線形方程式: パック形式の対称正定値行列 : (右辺は行列)

LAPACKサンプルソースコード : 使用ルーチン名:ZPPSVX

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概要

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

以下の式を解きます。

\begin{displaymath}
A X = B,
\end{displaymath}

$ A$はエルミート正定値行列です。

\begin{displaymath}
A = \left(
\begin{array}{cccc}
3.23 & 1.51 - 1.92 i & 1.9...
...i & -1.18 - 1.37 i & 2.33 + 0.14 i & 4.29
\end{array} \right)
\end{displaymath}

及び

\begin{displaymath}
B = \left(
\begin{array}{cc}
3.93 - 6.14 i & 1.48 + 6.58 ...
...9 i \\
1.99 - 14.38 i & 7.64 - 10.79 i
\end{array} \right).
\end{displaymath}

解のエラー推定値、均衡化についての情報、スケーリングされた行列$ A$の条件数の逆数の推定値も合わせて出力されます。

入力データ

(本ルーチンの詳細はZPPSVX のマニュアルページを参照)

このデータをダウンロード
ZPPSVX Example Program Data
   4      2                                             :Values of N and NRHS
 ( 3.23,  0.00) ( 1.51, -1.92) ( 1.90,  0.84) ( 0.42,  2.50)
                ( 3.58,  0.00) (-0.23,  1.11) (-1.18,  1.37)
                               ( 4.09,  0.00) ( 2.33, -0.14)
                                              ( 4.29,  0.00) :End of matrix A
 ( 3.93, -6.14) ( 1.48,  6.58)
 ( 6.17,  9.42) ( 4.65, -4.75)
 (-7.17,-21.83) (-4.91,  2.29)
 ( 1.99,-14.38) ( 7.64,-10.79)                               :End of matrix B

出力結果

(本ルーチンの詳細はZPPSVX のマニュアルページを参照)

この出力例をダウンロード
 ZPPSVX Example Program Results

 Solution(s)
                    1                 2
 1  ( 1.0000,-1.0000) (-1.0000, 2.0000)
 2  (-0.0000, 3.0000) ( 3.0000,-4.0000)
 3  (-4.0000,-5.0000) (-2.0000, 3.0000)
 4  ( 2.0000, 1.0000) ( 4.0000,-5.0000)

 Backward errors (machine-dependent)
       1.1E-16    7.9E-17

 Estimated forward error bounds (machine-dependent)
       6.1E-14    7.4E-14

 Estimate of reciprocal condition number
       6.6E-03

 A has not been equilibrated

ソースコード

(本ルーチンの詳細はZPPSVX 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 zppsvx_example

!     ZPPSVX Example Program Text

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

!     .. Use Statements ..
      Use lapack_example_aux, Only: nagf_file_print_matrix_complex_gen_comp
      Use lapack_interfaces, Only: zppsvx
      Use lapack_precision, Only: dp
!     .. Implicit None Statement ..
      Implicit None
!     .. Parameters ..
      Integer, Parameter :: nin = 5, nout = 6
      Character (1), Parameter :: uplo = 'U'
!     .. Local Scalars ..
      Real (Kind=dp) :: rcond
      Integer :: i, ifail, info, j, ldb, ldx, n, nrhs
      Character (1) :: equed
!     .. Local Arrays ..
      Complex (Kind=dp), Allocatable :: afp(:), ap(:), b(:, :), work(:), &
        x(:, :)
      Real (Kind=dp), Allocatable :: berr(:), ferr(:), rwork(:), s(:)
      Character (1) :: clabs(1), rlabs(1)
!     .. Executable Statements ..
      Write (nout, *) 'ZPPSVX Example Program Results'
      Write (nout, *)
      Flush (nout)
!     Skip heading in data file
      Read (nin, *)
      Read (nin, *) n, nrhs
      ldb = n
      ldx = n
      Allocate (afp((n*(n+1))/2), ap((n*(n+1))/2), b(ldb,nrhs), work(2*n), x( &
        ldx,nrhs), berr(nrhs), ferr(nrhs), rwork(n), s(n))

!     Read the upper or lower triangular part of the matrix A from
!     data file

      If (uplo=='U') Then
        Read (nin, *)((ap(i+(j*(j-1))/2),j=i,n), i=1, n)
      Else If (uplo=='L') Then
        Read (nin, *)((ap(i+((2*n-j)*(j-1))/2),j=1,i), i=1, n)
      End If

!     Read B from data file

      Read (nin, *)(b(i,1:nrhs), i=1, n)

!     Solve the equations AX = B for X
      Call zppsvx('Equilibration', uplo, n, nrhs, ap, afp, equed, s, b, ldb, &
        x, ldx, rcond, ferr, berr, work, rwork, info)

      If ((info==0) .Or. (info==n+1)) Then

!       Print solution, error bounds, condition number and the form
!       of equilibration

!       ifail: behaviour on error exit
!              =0 for hard exit, =1 for quiet-soft, =-1 for noisy-soft
        ifail = 0
        Call nagf_file_print_matrix_complex_gen_comp('General', ' ', n, nrhs, &
          x, ldx, 'Bracketed', 'F7.4', 'Solution(s)', 'Integer', rlabs, &
          'Integer', clabs, 80, 0, ifail)

        Write (nout, *)
        Write (nout, *) 'Backward errors (machine-dependent)'
        Write (nout, 100) berr(1:nrhs)
        Write (nout, *)
        Write (nout, *) 'Estimated forward error bounds (machine-dependent)'
        Write (nout, 100) ferr(1:nrhs)
        Write (nout, *)
        Write (nout, *) 'Estimate of reciprocal condition number'
        Write (nout, 100) rcond
        Write (nout, *)
        If (equed=='N') Then
          Write (nout, *) 'A has not been equilibrated'
        Else If (equed=='Y') Then
          Write (nout, *) &
            'A has been row and column scaled as diag(S)*A*diag(S)'
        End If

        If (info==n+1) Then
          Write (nout, *)
          Write (nout, *) 'The matrix A is singular to working precision'
        End If
      Else
        Write (nout, 110) 'The leading minor of order ', info, &
          ' is not positive definite'
      End If

100   Format ((3X,1P,7E11.1))
110   Format (1X, A, I3, A)
    End Program


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