source: nanovis/branches/1.1/newmat11/jacobi.cpp @ 4804

Last change on this file since 4804 was 2096, checked in by ldelgass, 13 years ago

Normalize line endings, set eol-style to native on *.cpp, *.h files

  • Property svn:eol-style set to native
File size: 3.8 KB
Line 
1/// \ingroup newmat
2///@{
3
4/// \file jacobi.cpp
5/// Eigen value decomposition using Jacobi method.
6
7
8// Copyright (C) 1991,2,3,4: R B Davies
9
10
11//#define WANT_STREAM
12
13
14#define WANT_MATH
15
16#include "include.h"
17#include "newmatap.h"
18#include "precisio.h"
19#include "newmatrm.h"
20
21#ifdef use_namespace
22namespace NEWMAT {
23#endif
24
25#ifdef DO_REPORT
26#define REPORT { static ExeCounter ExeCount(__LINE__,18); ++ExeCount; }
27#else
28#define REPORT {}
29#endif
30
31
32void Jacobi(const SymmetricMatrix& X, DiagonalMatrix& D, SymmetricMatrix& A,
33   Matrix& V, bool eivec)
34{
35   Real epsilon = FloatingPointPrecision::Epsilon();
36   Tracer et("Jacobi");
37   REPORT
38   int n = X.Nrows(); DiagonalMatrix B(n), Z(n); D.resize(n); A = X;
39   if (eivec) { REPORT V.resize(n,n); D = 1.0; V = D; }
40   B << A; D = B; Z = 0.0; A.Inject(Z);
41   bool converged = false;
42   for (int i=1; i<=50; i++)
43   {
44      Real sm=0.0; Real* a = A.Store(); int p = A.Storage();
45      while (p--) sm += fabs(*a++);            // have previously zeroed diags
46      if (sm==0.0) { REPORT converged = true; break; }
47      Real tresh = (i<4) ? 0.2 * sm / square(n) : 0.0; a = A.Store();
48      for (p = 0; p < n; p++)
49      {
50         Real* ap1 = a + (p*(p+1))/2;
51         Real& zp = Z.element(p); Real& dp = D.element(p);
52         for (int q = p+1; q < n; q++)
53         {
54            Real* ap = ap1; Real* aq = a + (q*(q+1))/2;
55            Real& zq = Z.element(q); Real& dq = D.element(q);
56            Real& apq = A.element(q,p);
57            Real g = 100 * fabs(apq); Real adp = fabs(dp); Real adq = fabs(dq);
58
59            if (i>4 && g < epsilon*adp && g < epsilon*adq) { REPORT apq = 0.0; }
60            else if (fabs(apq) > tresh)
61            {
62               REPORT
63               Real t; Real h = dq - dp; Real ah = fabs(h);
64               if (g < epsilon*ah) { REPORT t = apq / h; }
65               else
66               {
67                  REPORT
68                  Real theta = 0.5 * h / apq;
69                  t = 1.0 / ( fabs(theta) + sqrt(1.0 + square(theta)) );
70                  if (theta<0.0) { REPORT t = -t; }
71               }
72               Real c = 1.0 / sqrt(1.0 + square(t)); Real s = t * c;
73               Real tau = s / (1.0 + c); h = t * apq;
74               zp -= h; zq += h; dp -= h; dq += h; apq = 0.0;
75               int j = p;
76               while (j--)
77               {
78                  g = *ap; h = *aq;
79                  *ap++ = g-s*(h+g*tau); *aq++ = h+s*(g-h*tau);
80               }
81               int ip = p+1; j = q-ip; ap += ip++; aq++;
82               while (j--)
83               {
84                  g = *ap; h = *aq;
85                  *ap = g-s*(h+g*tau); *aq++ = h+s*(g-h*tau);
86                  ap += ip++;
87               }
88               if (q < n-1)             // last loop is non-empty
89               {
90                  int iq = q+1; j = n-iq; ap += ip++; aq += iq++;
91                  for (;;)
92                  {
93                     g = *ap; h = *aq;
94                     *ap = g-s*(h+g*tau); *aq = h+s*(g-h*tau);
95                     if (!(--j)) break;
96                     ap += ip++; aq += iq++;
97                  }
98               }
99               if (eivec)
100               {
101                  REPORT
102                  RectMatrixCol VP(V,p); RectMatrixCol VQ(V,q);
103                  Rotate(VP, VQ, tau, s);
104               }
105            }
106         }
107      }
108      B = B + Z; D = B; Z = 0.0;
109   }
110   if (!converged) Throw(ConvergenceException(X));
111   if (eivec) SortSV(D, V, true);
112   else SortAscending(D);
113}
114
115void Jacobi(const SymmetricMatrix& X, DiagonalMatrix& D)
116{ REPORT SymmetricMatrix A; Matrix V; Jacobi(X,D,A,V,false); }
117
118void Jacobi(const SymmetricMatrix& X, DiagonalMatrix& D, SymmetricMatrix& A)
119{ REPORT Matrix V; Jacobi(X,D,A,V,false); }
120
121void Jacobi(const SymmetricMatrix& X, DiagonalMatrix& D, Matrix& V)
122{ REPORT SymmetricMatrix A; Jacobi(X,D,A,V,true); }
123
124
125#ifdef use_namespace
126}
127#endif
128
129
130///@}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.