SRC/dgbequ.f

   1 *> \brief \b DGBEQU
   2 *
   3 *  =========== DOCUMENTATION ===========
   4 *
   5 * Online html documentation available at
   6 *            http://www.netlib.org/lapack/explore-html/
   7 *
   8 *> \htmlonly
   9 *> Download DGBEQU + dependencies
  10 *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.tgz?format=tgz&filename=/lapack/lapack_routine/dgbequ.f">
  11 *> [TGZ]</a>
  12 *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.zip?format=zip&filename=/lapack/lapack_routine/dgbequ.f">
  13 *> [ZIP]</a>
  14 *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.txt?format=txt&filename=/lapack/lapack_routine/dgbequ.f">
  15 *> [TXT]</a>
  16 *> \endhtmlonly
  17 *
  18 *  Definition:
  19 *  ===========
  20 *
  21 *       SUBROUTINE DGBEQU( M, N, KL, KU, AB, LDAB, R, C, ROWCND, COLCND,
  22 *                          AMAX, INFO )
  23 *
  24 *       .. Scalar Arguments ..
  25 *       INTEGER            INFO, KL, KU, LDAB, M, N
  26 *       DOUBLE PRECISION   AMAX, COLCND, ROWCND
  27 *       ..
  28 *       .. Array Arguments ..
  29 *       DOUBLE PRECISION   AB( LDAB, * ), C( * ), R( * )
  30 *       ..
  31 *
  32 *
  33 *> \par Purpose:
  34 *  =============
  35 *>
  36 *> \verbatim
  37 *>
  38 *> DGBEQU computes row and column scalings intended to equilibrate an
  39 *> M-by-N band matrix A and reduce its condition number.  R returns the
  40 *> row scale factors and C the column scale factors, chosen to try to
  41 *> make the largest element in each row and column of the matrix B with
  42 *> elements B(i,j)=R(i)*A(i,j)*C(j) have absolute value 1.
  43 *>
  44 *> R(i) and C(j) are restricted to be between SMLNUM = smallest safe
  45 *> number and BIGNUM = largest safe number.  Use of these scaling
  46 *> factors is not guaranteed to reduce the condition number of A but
  47 *> works well in practice.
  48 *> \endverbatim
  49 *
  50 *  Arguments:
  51 *  ==========
  52 *
  53 *> \param[in] M
  54 *> \verbatim
  55 *>          M is INTEGER
  56 *>          The number of rows of the matrix A.  M >= 0.
  57 *> \endverbatim
  58 *>
  59 *> \param[in] N
  60 *> \verbatim
  61 *>          N is INTEGER
  62 *>          The number of columns of the matrix A.  N >= 0.
  63 *> \endverbatim
  64 *>
  65 *> \param[in] KL
  66 *> \verbatim
  67 *>          KL is INTEGER
  68 *>          The number of subdiagonals within the band of A.  KL >= 0.
  69 *> \endverbatim
  70 *>
  71 *> \param[in] KU
  72 *> \verbatim
  73 *>          KU is INTEGER
  74 *>          The number of superdiagonals within the band of A.  KU >= 0.
  75 *> \endverbatim
  76 *>
  77 *> \param[in] AB
  78 *> \verbatim
  79 *>          AB is DOUBLE PRECISION array, dimension (LDAB,N)
  80 *>          The band matrix A, stored in rows 1 to KL+KU+1.  The j-th
  81 *>          column of A is stored in the j-th column of the array AB as
  82 *>          follows:
  83 *>          AB(ku+1+i-j,j) = A(i,j) for max(1,j-ku)<=i<=min(m,j+kl).
  84 *> \endverbatim
  85 *>
  86 *> \param[in] LDAB
  87 *> \verbatim
  88 *>          LDAB is INTEGER
  89 *>          The leading dimension of the array AB.  LDAB >= KL+KU+1.
  90 *> \endverbatim
  91 *>
  92 *> \param[out] R
  93 *> \verbatim
  94 *>          R is DOUBLE PRECISION array, dimension (M)
  95 *>          If INFO = 0, or INFO > M, R contains the row scale factors
  96 *>          for A.
  97 *> \endverbatim
  98 *>
  99 *> \param[out] C
 100 *> \verbatim
 101 *>          C is DOUBLE PRECISION array, dimension (N)
 102 *>          If INFO = 0, C contains the column scale factors for A.
 103 *> \endverbatim
 104 *>
 105 *> \param[out] ROWCND
 106 *> \verbatim
 107 *>          ROWCND is DOUBLE PRECISION
 108 *>          If INFO = 0 or INFO > M, ROWCND contains the ratio of the
 109 *>          smallest R(i) to the largest R(i).  If ROWCND >= 0.1 and
 110 *>          AMAX is neither too large nor too small, it is not worth
 111 *>          scaling by R.
 112 *> \endverbatim
 113 *>
 114 *> \param[out] COLCND
 115 *> \verbatim
 116 *>          COLCND is DOUBLE PRECISION
 117 *>          If INFO = 0, COLCND contains the ratio of the smallest
 118 *>          C(i) to the largest C(i).  If COLCND >= 0.1, it is not
 119 *>          worth scaling by C.
 120 *> \endverbatim
 121 *>
 122 *> \param[out] AMAX
 123 *> \verbatim
 124 *>          AMAX is DOUBLE PRECISION
 125 *>          Absolute value of largest matrix element.  If AMAX is very
 126 *>          close to overflow or very close to underflow, the matrix
 127 *>          should be scaled.
 128 *> \endverbatim
 129 *>
 130 *> \param[out] INFO
 131 *> \verbatim
 132 *>          INFO is INTEGER
 133 *>          = 0:  successful exit
 134 *>          < 0:  if INFO = -i, the i-th argument had an illegal value
 135 *>          > 0:  if INFO = i, and i is
 136 *>                <= M:  the i-th row of A is exactly zero
 137 *>                >  M:  the (i-M)-th column of A is exactly zero
 138 *> \endverbatim
 139 *
 140 *  Authors:
 141 *  ========
 142 *
 143 *> \author Univ. of Tennessee
 144 *> \author Univ. of California Berkeley
 145 *> \author Univ. of Colorado Denver
 146 *> \author NAG Ltd.
 147 *
 148 *> \date November 2011
 149 *
 150 *> \ingroup doubleGBcomputational
 151 *
 152 *  =====================================================================
 153       SUBROUTINE DGBEQU( M, N, KL, KU, AB, LDAB, R, C, ROWCND, COLCND,
 154      $                   AMAX, INFO )
 155 *
 156 *  -- LAPACK computational routine (version 3.4.0) --
 157 *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
 158 *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
 159 *     November 2011
 160 *
 161 *     .. Scalar Arguments ..
 162       INTEGER            INFO, KL, KU, LDAB, M, N
 163       DOUBLE PRECISION   AMAX, COLCND, ROWCND
 164 *     ..
 165 *     .. Array Arguments ..
 166       DOUBLE PRECISION   AB( LDAB, * ), C( * ), R( * )
 167 *     ..
 168 *
 169 *  =====================================================================
 170 *
 171 *     .. Parameters ..
 172       DOUBLE PRECISION   ONE, ZERO
 173       PARAMETER          ( ONE = 1.0D+0, ZERO = 0.0D+0 )
 174 *     ..
 175 *     .. Local Scalars ..
 176       INTEGER            I, J, KD
 177       DOUBLE PRECISION   BIGNUM, RCMAX, RCMIN, SMLNUM
 178 *     ..
 179 *     .. External Functions ..
 180       DOUBLE PRECISION   DLAMCH
 181       EXTERNAL           DLAMCH
 182 *     ..
 183 *     .. External Subroutines ..
 184       EXTERNAL           XERBLA
 185 *     ..
 186 *     .. Intrinsic Functions ..
 187       INTRINSIC          ABS, MAX, MIN
 188 *     ..
 189 *     .. Executable Statements ..
 190 *
 191 *     Test the input parameters
 192 *
 193       INFO = 0
 194       IF( M.LT.0 ) THEN
 195          INFO = -1
 196       ELSE IF( N.LT.0 ) THEN
 197          INFO = -2
 198       ELSE IF( KL.LT.0 ) THEN
 199          INFO = -3
 200       ELSE IF( KU.LT.0 ) THEN
 201          INFO = -4
 202       ELSE IF( LDAB.LT.KL+KU+1 ) THEN
 203          INFO = -6
 204       END IF
 205       IF( INFO.NE.0 ) THEN
 206          CALL XERBLA( 'DGBEQU', -INFO )
 207          RETURN
 208       END IF
 209 *
 210 *     Quick return if possible
 211 *
 212       IF( M.EQ.0 .OR. N.EQ.0 ) THEN
 213          ROWCND = ONE
 214          COLCND = ONE
 215          AMAX = ZERO
 216          RETURN
 217       END IF
 218 *
 219 *     Get machine constants.
 220 *
 221       SMLNUM = DLAMCH( 'S' )
 222       BIGNUM = ONE / SMLNUM
 223 *
 224 *     Compute row scale factors.
 225 *
 226       DO 10 I = 1, M
 227          R( I ) = ZERO
 228    10 CONTINUE
 229 *
 230 *     Find the maximum element in each row.
 231 *
 232       KD = KU + 1
 233       DO 30 J = 1, N
 234          DO 20 I = MAX( J-KU, 1 ), MIN( J+KL, M )
 235             R( I ) = MAX( R( I ), ABS( AB( KD+I-J, J ) ) )
 236    20    CONTINUE
 237    30 CONTINUE
 238 *
 239 *     Find the maximum and minimum scale factors.
 240 *
 241       RCMIN = BIGNUM
 242       RCMAX = ZERO
 243       DO 40 I = 1, M
 244          RCMAX = MAX( RCMAX, R( I ) )
 245          RCMIN = MIN( RCMIN, R( I ) )
 246    40 CONTINUE
 247       AMAX = RCMAX
 248 *
 249       IF( RCMIN.EQ.ZERO ) THEN
 250 *
 251 *        Find the first zero scale factor and return an error code.
 252 *
 253          DO 50 I = 1, M
 254             IF( R( I ).EQ.ZERO ) THEN
 255                INFO = I
 256                RETURN
 257             END IF
 258    50    CONTINUE
 259       ELSE
 260 *
 261 *        Invert the scale factors.
 262 *
 263          DO 60 I = 1, M
 264             R( I ) = ONE / MIN( MAX( R( I ), SMLNUM ), BIGNUM )
 265    60    CONTINUE
 266 *
 267 *        Compute ROWCND = min(R(I)) / max(R(I))
 268 *
 269          ROWCND = MAX( RCMIN, SMLNUM ) / MIN( RCMAX, BIGNUM )
 270       END IF
 271 *
 272 *     Compute column scale factors
 273 *
 274       DO 70 J = 1, N
 275          C( J ) = ZERO
 276    70 CONTINUE
 277 *
 278 *     Find the maximum element in each column,
 279 *     assuming the row scaling computed above.
 280 *
 281       KD = KU + 1
 282       DO 90 J = 1, N
 283          DO 80 I = MAX( J-KU, 1 ), MIN( J+KL, M )
 284             C( J ) = MAX( C( J ), ABS( AB( KD+I-J, J ) )*R( I ) )
 285    80    CONTINUE
 286    90 CONTINUE
 287 *
 288 *     Find the maximum and minimum scale factors.
 289 *
 290       RCMIN = BIGNUM
 291       RCMAX = ZERO
 292       DO 100 J = 1, N
 293          RCMIN = MIN( RCMIN, C( J ) )
 294          RCMAX = MAX( RCMAX, C( J ) )
 295   100 CONTINUE
 296 *
 297       IF( RCMIN.EQ.ZERO ) THEN
 298 *
 299 *        Find the first zero scale factor and return an error code.
 300 *
 301          DO 110 J = 1, N
 302             IF( C( J ).EQ.ZERO ) THEN
 303                INFO = M + J
 304                RETURN
 305             END IF
 306   110    CONTINUE
 307       ELSE
 308 *
 309 *        Invert the scale factors.
 310 *
 311          DO 120 J = 1, N
 312             C( J ) = ONE / MIN( MAX( C( J ), SMLNUM ), BIGNUM )
 313   120    CONTINUE
 314 *
 315 *        Compute COLCND = min(C(J)) / max(C(J))
 316 *
 317          COLCND = MAX( RCMIN, SMLNUM ) / MIN( RCMAX, BIGNUM )
 318       END IF
 319 *
 320       RETURN
 321 *
 322 *     End of DGBEQU
 323 *
 324       END