Текст подпрограммы и версий
aee8r_c.zip , aee8d_c.zip
Тексты тестовых примеров
taee8r_c.zip , taee8d_c.zip

Подпрограмма:  aee8r_c

Назначение

Вычисление собственных значений симметричной трехдиагональной матрицы, принадлежащих данному полуинтервалу, и определение номеров этих собственных значений.

Математическое описание

Пусть все собственные значения заданной симметричной трехдиагональной матрицы Т порядка N перенумерованы в порядке неубывания :

      λ1 ≤ λ2 ≤  ...  ≤ λN-1 ≤ λN

Подпрограмма aee8r_c определяет номера собственных значений матрицы Т, принадлежащих данному полуинтервалу (V, U), и производит вычисление этих собственных значений методом бисекций.

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

Использование

    int aee8r_c (real *a, real *b, integer *n, real *v, real *u,
            integer *m1, integer *m2, real *ru, real *w)

Параметры

a - вещественный вектор длины n, содержащий диагональные элементы симметричной трехдиагональной матрицы;
b - вещественный вектор длины n, содержащий в последних n - 1 компонентах поддиагональные элементы симметричной трехдиагональной матрицы;
n - заданный порядок симметричной трехдиагональной матрицы (тип: целый);
v, u - соответственно нижняя и верхняя границы заданного полуинтервала (тип: вещественный);
m1, m2 - номера соответственно наименьшего и наибольшего собственных значений, принадлежащих данному полуинтервалу (тип: целый);
ru - вещественный вектор длины n, используемый как рабочий;
w - вектор длины n, с m1 - й по m2 - ю компоненту которого содержатся вычисленные собственные значения принадлежащие заданному полуинтервалу.

Версии

aee8d_c - вычисление собственных значений симметричной трехдиагональной матрицы, заданной с двойной точностью, принадлежащих данному полуинтервалу, и определение номеров этих собственных значений.

Вызываемые подпрограммы : нет

Замечания по использованию

  1. 

Подпрограмма aee8r_c не сохраняет исходные векторы a и b.

  2. 

Если заданный полуинтервал не содержит ни одного собственного значения симметричной трехдиагональной матрицы, то подпрограмма aee8r_c присваивает m1 и m2 нулевые значения.

  3. 

В подпрограмме aee8d_c параметры a, b, v, u, ru, w должны иметь тип double.

  4.  Подпрограмма aee8r_c может быть использована для вычисления собственных значений комплексной эрмитовой трехдиагональной матрицы, принадлежащих данному полуинтервалу, и определения номеров этих собственных значений. Для этого нужно предварительно привести комплексную эрмитовую трехдиагональную матрицу к вещественной симметричной трехдиагональной матрице преобразованиями подобия (например, обратиться к подпрограмме afe0c_c).
  5.  Подпрограмма aee8r_c использует служебную подпрограмму ama1r_c.
Подпрограмма aee8d_c использует служебную подпрограмму ama1d_c.

Пример использования

int main(void)
{
    /* Initialized data */
    static float a[50] = { 1.f,49.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,
            0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,
            0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,
            0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f };
    static float b[50] = { 0.f,7.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,
            0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,
            0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,
            0.f,0.f,0.f,0.f,0.f };

    /* Local variables */
    extern int aee8r_c(float *, float *, int *, float *, float *, int *,
                       int *, float *, float *);
    static float l;
    static int n;
    static float u, w[50];
    static int m1, m2, j;
    static float ru[50];

    n = 50;
    l = -2.f;
    u = 7.f;
    aee8r_c(a, b, &n, &l, &u, &m1, &m2, ru, w);

    for (j = 1; j <= 50; ++j) {
        printf("\n %16.7e \n", w[j-1]);
    }
    printf("\n %10i %10i \n", m1, m2);
    return 0;
} /* main */


Результаты:

      m1  =  1,  m2  =  49 , 
      w(1)  =  w(2)  =  ...  =  w(49)  =  -1.34*10-11