Текст подпрограммы и версий
agt1r_c.zip 
Тексты тестовых примеров
tagt1r_c.zip 

Подпрограмма:  agt1r_c

Назначение

Вычисление всех собственных значений в обобщенной проблеме Ax = λBx для вещественных верхней почти треугольной матрицы A и верхней треугольной матрицы B с помощью QR - алгоритма.

Математическое описание

Подпрограмма agt1r_c вычисляет все собственные значения обобщенной проблемы Ax = λBx для вещественных верхней почти треугольной матрицы A размера N на N и верхней треугольной матрицы B размера N на N с помощью QR - алгоритма.

Информация о вычисленных собственных значениях обобщенной проблемы выдается в вектоpах ALFR, ALFI, BETA длины N, по которым I - ое собственное значение определяется с помощью формулы:

         λI = ALFR(I) / BETA(I) + i ALFI(I) / BETA(I),    при BETA(I) ≠ 0,
(1)    λI = ∞                                                           , при BETA(K) = 0,
         λI = любое число                                        , при ALFR(I) = ALFI(I) =
                                                                                       = BETA(I) = 0. 

C.B.Moler, G.W.Stewart, An Algorithm for Generalized Matrix Eigenvalue Problems, SIAM J. Numer. Anal., 10, 1973.

Использование

    int agt1r_c (real *a, real *b, real *alfr, real *alfi,
            real *beta, integer *n, integer *ierr)

Параметры

a, b - вещественные двумерные массивы размера n на n, содержащие соответственно верхнюю почти треугольную и верхнюю треугольную матрицы;
  alfr -
  alfi  
  beta  
вещественные векторы длины n, содержащие информацию о собственных значениях λk обобщенной проблемы; при этом собственные значения определяются формулой (1);
n - заданный порядок исходных матриц A, B (тип: целый);
ierr - целая переменная, служащая для сообщения об ошибках, обнаруженных в ходе работы подпрограммы; значение ierr полагается равным j+128, где j - номеp собственного значения, для вычисления которого потребовалось более 30 итераций; при этом собственные значения с индексами j+1, ..., n вычислены правильно, а с индексами 1, ..., j могут быть вычислены не точно.

Версии : нет

Вызываемые подпрограммы

utag10_c - подпрограмма выдачи диагностических сообщений при работе подпрограммы agt1r_c.

Замечания по использованию

  Подпрограмма agt1r_c не сохраняет исходную информацию.

Пример использования

int main(void)
{
    /* Initialized data */
    static float a[9] /* was [3][3] */ = { 1.f,-10.f,5.f,.5f,2.f,1.f,0.f,
                                           0.f,.5f };
    static float b[9] /* was [3][3] */ = { .5f,3.f,4.f,0.f,3.f,.5f,0.f,0.f,
                                          1.f };
    /* Local variables */
    static float alfi[3], beta[3], alfr[3];
    static int ierr;
    extern int afg3r_c(float *, float *, float *, int *, int *),
               agt1r_c(float *, float *, float *, float *, float *,
                       int *, int *);
    static int i__, m, n;

#define a_ref(a_1,a_2) a[(a_2)*3 + a_1 - 4]
#define b_ref(a_1,a_2) b[(a_2)*3 + a_1 - 4]

    for (i__ = 1; i__ <= 3; ++i__) {
         printf("\n %13.3e %13.3e %13.3e \n",
                a_ref(i__, 1), a_ref(i__, 2), a_ref(i__, 3));
    }
    for (i__ = 1; i__ <= 3; ++i__) {
         printf("\n %13.3e %13.3e %13.3e \n",
                b_ref(i__, 1), b_ref(i__, 2), b_ref(i__, 3));
    }
    n = 3;
    m = 1;
    afg3r_c(a, b, a, &n, &m);

    for (i__ = 1; i__ <= 3; ++i__) {
         printf("\n %13.3e %13.3e %13.3e \n",
                a_ref(i__, 1), a_ref(i__, 2), a_ref(i__, 3));
    }
    for (i__ = 1; i__ <= 3; ++i__) {
         printf("\n %13.3e %13.3e %13.3e \n",
                b_ref(i__, 1), b_ref(i__, 2), b_ref(i__, 3));
    }
    agt1r_c(a, b, alfr, alfi, beta, &n, &ierr);

    for (i__ = 1; i__ <= 3; ++i__) {
         printf("\n %13.3e %13.3e %13.3e \n",
                a_ref(i__, 1), a_ref(i__, 2), a_ref(i__, 3));
    }
    for (i__ = 1; i__ <= 3; ++i__) {
         printf("\n %13.3e %13.3e %13.3e \n",
                b_ref(i__, 1), b_ref(i__, 2), b_ref(i__, 3));
    }
    for (i__ = 1; i__ <= 3; ++i__) {
         printf("\n %14.5e \n", alfr[i__-1]);
    }
    for (i__ = 1; i__ <= 3; ++i__) {
         printf("\n %14.5e \n", alfi[i__-1]);
    }
    for (i__ = 1; i__ <= 3; ++i__) {
         printf("\n %14.5e \n", beta[i__-1]);
    }
    printf("\n %5i \n", ierr);
    return 0;
} /* main */


Результаты:

       ierr = 0
       alfr  =  (1.27052,   0.40869,   1.00306)
       alfi   =  (3.03864,  -0.97744,   0.00000)
       beta  =  (1.52462,   0.49043,   2.00612)

Собственные значения
   λk  =  (alfr(k) + i alfi(k)) / beta(k),   k  =  1, 2, 3

   λ1  =  0.83333 + 1.9930i
   λ2  =  0.83333 - 1.9930i
   λ3  =  0.50000 + 0.0000i