Текст подпрограммы и версий
aee1r_c.zip , aee1d_c.zip
Тексты тестовых примеров
taee1r_c.zip , taee1d_c.zip

Подпрограмма:  aee1r_c

Назначение

Вычисление всех собственных значений и соответствующих собственных векторов вещественной симметрической трехдиагональной матрицы неявным Q*L - алгоpитмом со сдвигом.

Математическое описание

Подпрограмма использует нeявный Q*L - алгоpитм со сдвигом для вычисления собственных значений и накапливает Q*L - пpеобpазования для вычисления собственных векторов.

Дж.Х.Уилкинсон, Алгебраическая проблема собственных значений, "Наука", М., 1970.

Использование

    int aee1r_c (integer *n, real *a, real *ev, real *v, real *
        rab, integer *ierr)

Параметры

n - порядок исходной матрицы (тип: целый);
a - вещественный двумерный массив размерности n на 2, содержащий в последних n - 1 компонентах первого столбца элементы нижней диагонали, а во втором столбце - элементы главной диагонали;
ev - вещественный одномерный массив размерности n, содержащий вычисленные собственные значения в возрастающем порядке;
v - вещественный двумерный массив размерности n на n, содержащий вычисленные ортонормированные собственные векторы;
rab - вещественный одномерный массив размерности n, используемый как рабочий;
ierr - целая переменная, служащая для сообщения об ошибках, обнаруженных в ходе работы подпрограммы; значение ierr полагается равным номеру собственного значения, для вычисления которого потребовалось более 30 итераций, при этом собственные значения с индексами  1, 2, ..., ierr - 1 и соответствующие собственные векторы вычислены правильно, но собственные значения неупорядочены.

Версии

aee1d_c - вычисление всех собственных значений и соответствующих собственных векторов вещественной симметрической трехдиагональной матрицы с повышенной точностью. Массивы a, ev, v, rab имеют тип double.

Вызываемые подпрограммы

utae10_c - подпрограмма выдачи диагностических сообщений при работе подпрограмм aee1r_c и aee1d_c.

Замечания по использованию

  Подпрограмма aee1r_c сохраняет исходную информацию.

Пример использования

int main(void)
{
    /* Initialized data */
    static float a[10] /* was [5][2] */ = { 0.f,1.f,1.f,1.f,1.f,0.f,0.f,0.f,
                                            0.f,0.f };
    /* Local variables */
    static int ierr;
    extern int aee1r_c(int *, float *, float *, float *, float *, int *);
    static int i__;
    static float v[25] /* was [5][5] */, ev[5], rab[5];

#define a_ref(a_1,a_2) a[(a_2)*5 + a_1 - 6]
#define v_ref(a_1,a_2) v[(a_2)*5 + a_1 - 6]

    for (i__ = 1; i__ <= 5; ++i__) {
        printf("\n  %16.7e %16.7e \n",
               a_ref(i__, 1), a_ref(i__, 2));
    }
    aee1r_c(&c__5, a, ev, v, rab, &ierr);

    for (i__ = 1; i__ <= 5; ++i__) {
        printf("\n  %16.7e %16.7e \n",
               a_ref(i__, 1), a_ref(i__, 2));
    }
    for (i__ = 1; i__ <= 5; ++i__) {
        printf("\n  %16.7e \n", ev[i__-1]);
    }
    for (i__ = 1; i__ <= 5; ++i__) {
        printf("\n  %16.7e %16.7e %16.7e ",
            v_ref(i__, 1), v_ref(i__, 2), v_ref(i__, 3));
        printf("\n  %16.7e %16.7e \n",
            v_ref(i__, 4), v_ref(i__, 5));
    }
    printf("\n %5i \n", ierr);
    return 0;
} /* main */


Результаты:

      ev(1)  =  -1.7320508 , 
      ev(2)  =  -1.0 , 
      ev(3)  =  6.28*10-12 , 
      ev(4)  =  1.0 , 
      ev(5)  =  1.7321508 ;

      v_ref1  =  (0.2887,  -0.5,  0.5774,  -0.5000,  0.2887) , 
      v_ref2  =  (-0.5000,  0.5000,  -1.7*10-12,  -0.5,  0.5) , 
      v_ref3  =  (-0.5774, -2.625*10-12, 0.5774, -4.*10-12, -0.5774) , 
      v_ref4  =  (-0.5,  -0.5,  2.035*10-12,  0.5,  0.5) , 
      v_ref5  =  (-0.2887,  -0.5,  -0.5774,  -0.5,  -0.2887) ;

      ierr  =  0