SHSEQR

   Univ. of Tennessee, Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..
   June 2010

   Purpose
   =======

   SHSEQR computes the eigenvalues of a Hessenberg matrix H
   and, optionally, the matrices T and Z from the Schur decomposition
   H = Z T Z**T, where T is an upper quasi-triangular matrix (the
   Schur form), and Z is the orthogonal matrix of Schur vectors.

   Optionally Z may be postmultiplied into an input orthogonal
   matrix Q so that this routine can give the Schur factorization
   of a matrix A which has been reduced to the Hessenberg form H
   by the orthogonal matrix Q:  A = Q*H*Q**T = (QZ)*T*(QZ)**T.

   Arguments
   =========

   JOB   (input) CHARACTER*1
         = 'E':  compute eigenvalues only;
         = 'S':  compute eigenvalues and the Schur form T.

   COMPZ (input) CHARACTER*1
         = 'N':  no Schur vectors are computed;
         = 'I':  Z is initialized to the unit matrix and the matrix Z
                 of Schur vectors of H is returned;
         = 'V':  Z must contain an orthogonal matrix Q on entry, and
                 the product Q*Z is returned.

   N     (input) INTEGER
         The order of the matrix H.  N .GE. 0.

   ILO   (input) INTEGER
   IHI   (input) INTEGER
         It is assumed that H is already upper triangular in rows
         and columns 1:ILO-1 and IHI+1:N. ILO and IHI are normally
         set by a previous call to SGEBAL, and then passed to SGEHRD
         when the matrix output by SGEBAL is reduced to Hessenberg
         form. Otherwise ILO and IHI should be set to 1 and N
         respectively.  If N.GT.0, then 1.LE.ILO.LE.IHI.LE.N.
         If N = 0, then ILO = 1 and IHI = 0.

   H     (input/output) REAL array, dimension (LDH,N)
         On entry, the upper Hessenberg matrix H.
         On exit, if INFO = 0 and JOB = 'S', then H contains the
         upper quasi-triangular matrix T from the Schur decomposition
         (the Schur form); 2-by-2 diagonal blocks (corresponding to
         complex conjugate pairs of eigenvalues) are returned in
         standard form, with H(i,i) = H(i+1,i+1) and
         H(i+1,i)*H(i,i+1).LT.0. If INFO = 0 and JOB = 'E', the
         contents of H are unspecified on exit.  (The output value of
         H when INFO.GT.0 is given under the description of INFO
         below.)

         Unlike earlier versions of SHSEQR, this subroutine may
         explicitly H(i,j) = 0 for i.GT.j and j = 1, 2, ... ILO-1
         or j = IHI+1, IHI+2, ... N.

   LDH   (input) INTEGER
         The leading dimension of the array H. LDH .GE. max(1,N).

   WR    (output) REAL array, dimension (N)
   WI    (output) REAL array, dimension (N)
         The real and imaginary parts, respectively, of the computed
         eigenvalues. If two eigenvalues are computed as a complex
         conjugate pair, they are stored in consecutive elements of
         WR and WI, say the i-th and (i+1)th, with WI(i) .GT. 0 and
         WI(i+1) .LT. 0. If JOB = 'S', the eigenvalues are stored in
         the same order as on the diagonal of the Schur form returned
         in H, with WR(i) = H(i,i) and, if H(i:i+1,i:i+1) is a 2-by-2
         diagonal block, WI(i) = sqrt(-H(i+1,i)*H(i,i+1)) and
         WI(i+1) = -WI(i).

   Z     (input/output) REAL array, dimension (LDZ,N)
         If COMPZ = 'N', Z is not referenced.
         If COMPZ = 'I', on entry Z need not be set and on exit,
         if INFO = 0, Z contains the orthogonal matrix Z of the Schur
         vectors of H.  If COMPZ = 'V', on entry Z must contain an
         N-by-N matrix Q, which is assumed to be equal to the unit
         matrix except for the submatrix Z(ILO:IHI,ILO:IHI). On exit,
         if INFO = 0, Z contains Q*Z.
         Normally Q is the orthogonal matrix generated by SORGHR
         after the call to SGEHRD which formed the Hessenberg matrix
         H. (The output value of Z when INFO.GT.0 is given under
         the description of INFO below.)

   LDZ   (input) INTEGER
         The leading dimension of the array Z.  if COMPZ = 'I' or
         COMPZ = 'V', then LDZ.GE.MAX(1,N).  Otherwize, LDZ.GE.1.

   WORK  (workspace/output) REAL array, dimension (LWORK)
         On exit, if INFO = 0, WORK(1) returns an estimate of
         the optimal value for LWORK.

   LWORK (input) INTEGER
         The dimension of the array WORK.  LWORK .GE. max(1,N)
         is sufficient and delivers very good and sometimes
         optimal performance.  However, LWORK as large as 11*N
         may be required for optimal performance.  A workspace
         query is recommended to determine the optimal workspace
         size.

         If LWORK = -1, then SHSEQR does a workspace query.
         In this case, SHSEQR checks the input parameters and
         estimates the optimal workspace size for the given
         values of N, ILO and IHI.  The estimate is returned
         in WORK(1).  No error message related to LWORK is
         issued by XERBLA.  Neither H nor Z are accessed.

   INFO  (output) INTEGER
           =  0:  successful exit
         .LT. 0:  if INFO = -i, the i-th argument had an illegal
                  value
         .GT. 0:  if INFO = i, SHSEQR failed to compute all of
              the eigenvalues.  Elements 1:ilo-1 and i+1:n of WR
              and WI contain those eigenvalues which have been
              successfully computed.  (Failures are rare.)

              If INFO .GT. 0 and JOB = 'E', then on exit, the
              remaining unconverged eigenvalues are the eigen-
              values of the upper Hessenberg matrix rows and
              columns ILO through INFO of the final, output
              value of H.

              If INFO .GT. 0 and JOB   = 'S', then on exit

         (*)  (initial value of H)*U  = U*(final value of H)

              where U is an orthogonal matrix.  The final
              value of H is upper Hessenberg and quasi-triangular
              in rows and columns INFO+1 through IHI.

              If INFO .GT. 0 and COMPZ = 'V', then on exit

                (final value of Z)  =  (initial value of Z)*U

              where U is the orthogonal matrix in (*) (regard-
              less of the value of JOB.)

              If INFO .GT. 0 and COMPZ = 'I', then on exit
                    (final value of Z)  = U
              where U is the orthogonal matrix in (*) (regard-
              less of the value of JOB.)

              If INFO .GT. 0 and COMPZ = 'N', then Z is not
              accessed.

Call Graph

Caller Graph