1
       2
       3
       4
       5
       6
       7
       8
       9
      10
      11
      12
      13
      14
      15
      16
      17
      18
      19
      20
      21
      22
      23
      24
      25
      26
      27
      28
      29
      30
      31
      32
      33
      34
      35
      36
      37
      38
      39
      40
      41
      42
      43
      44
      45
      46
      47
      48
      49
      50
      51
      52
      53
      54
      55
      56
      57
      58
      59
      60
      61
      62
      63
      64
      65
      66
      67
      68
      69
      70
      71
      72
      73
      74
      75
      76
      77
      78
      79
      80
      81
      82
      83
      84
      85
      86
      87
      88
      89
      90
      91
      92
      93
      94
      95
      96
      97
      98
      99
     100
     101
     102
     103
     104
     105
     106
     107
     108
     109
     110
     111
     112
     113
     114
     115
     116
     117
     118
     119
     120
     121
     122
     123
     124
     125
     126
     127
     128
     129
     130
     131
     132
     133
     134
     135
     136
     137
     138
     139
     140
     141
     142
     143
     144
     145
     146
     147
     148
     149
     150
     151
     152
     153
     154
     155
     156
     157
     158
     159
     160
     161
     162
     163
     164
     165
     166
     167
     168
     169
     170
     171
     172
     173
     174
     175
     176
     177
     178
     179
     180
     181
     182
     183
     184
     185
     186
      SUBROUTINE CSTT22( N, M, KBAND, AD, AE, SD, SE, U, LDU, WORK,
     $                   LDWORK, RWORK, RESULT )
*
*  -- LAPACK test routine (version 3.1) --
*     Univ. of Tennessee, Univ. of California Berkeley and NAG Ltd..
*     November 2006
*
*     .. Scalar Arguments ..
      INTEGER            KBAND, LDU, LDWORK, M, N
*     ..
*     .. Array Arguments ..
      REAL               AD( * ), AE( * ), RESULT( 2 ), RWORK( * ),
     $                   SD( * ), SE( * )
      COMPLEX            U( LDU, * ), WORK( LDWORK, * )
*     ..
*
*  Purpose
*  =======
*
*  CSTT22  checks a set of M eigenvalues and eigenvectors,
*
*      A U = U S
*
*  where A is Hermitian tridiagonal, the columns of U are unitary,
*  and S is diagonal (if KBAND=0) or Hermitian tridiagonal (if KBAND=1).
*  Two tests are performed:
*
*     RESULT(1) = | U* A U - S | / ( |A| m ulp )
*
*     RESULT(2) = | I - U*U | / ( m ulp )
*
*  Arguments
*  =========
*
*  N       (input) INTEGER
*          The size of the matrix.  If it is zero, CSTT22 does nothing.
*          It must be at least zero.
*
*  M       (input) INTEGER
*          The number of eigenpairs to check.  If it is zero, CSTT22
*          does nothing.  It must be at least zero.
*
*  KBAND   (input) INTEGER
*          The bandwidth of the matrix S.  It may only be zero or one.
*          If zero, then S is diagonal, and SE is not referenced.  If
*          one, then S is Hermitian tri-diagonal.
*
*  AD      (input) REAL array, dimension (N)
*          The diagonal of the original (unfactored) matrix A.  A is
*          assumed to be Hermitian tridiagonal.
*
*  AE      (input) REAL array, dimension (N)
*          The off-diagonal of the original (unfactored) matrix A.  A
*          is assumed to be Hermitian tridiagonal.  AE(1) is ignored,
*          AE(2) is the (1,2) and (2,1) element, etc.
*
*  SD      (input) REAL array, dimension (N)
*          The diagonal of the (Hermitian tri-) diagonal matrix S.
*
*  SE      (input) REAL array, dimension (N)
*          The off-diagonal of the (Hermitian tri-) diagonal matrix S.
*          Not referenced if KBSND=0.  If KBAND=1, then AE(1) is
*          ignored, SE(2) is the (1,2) and (2,1) element, etc.
*
*  U       (input) REAL array, dimension (LDU, N)
*          The unitary matrix in the decomposition.
*
*  LDU     (input) INTEGER
*          The leading dimension of U.  LDU must be at least N.
*
*  WORK    (workspace) COMPLEX array, dimension (LDWORK, M+1)
*
*  LDWORK  (input) INTEGER
*          The leading dimension of WORK.  LDWORK must be at least
*          max(1,M).
*
*  RWORK   (workspace) REAL array, dimension (N)
*
*  RESULT  (output) REAL array, dimension (2)
*          The values computed by the two tests described above.  The
*          values are currently limited to 1/ulp, to avoid overflow.
*
*  =====================================================================
*
*     .. Parameters ..
      REAL               ZERO, ONE
      PARAMETER          ( ZERO = 0.0E0, ONE = 1.0E0 )
      COMPLEX            CZERO, CONE
      PARAMETER          ( CZERO = ( 0.0E+0, 0.0E+0 ),
     $                   CONE = ( 1.0E+0, 0.0E+0 ) )
*     ..
*     .. Local Scalars ..
      INTEGER            I, J, K
      REAL               ANORM, ULP, UNFL, WNORM
      COMPLEX            AUKJ
*     ..
*     .. External Functions ..
      REAL               CLANGE, CLANSY, SLAMCH
      EXTERNAL           CLANGE, CLANSY, SLAMCH
*     ..
*     .. External Subroutines ..
      EXTERNAL           CGEMM
*     ..
*     .. Intrinsic Functions ..
      INTRINSIC          ABS, MAX, MIN, REAL
*     ..
*     .. Executable Statements ..
*
      RESULT( 1 ) = ZERO
      RESULT( 2 ) = ZERO
      IF( N.LE.0 .OR. M.LE.0 )
     $   RETURN
*
      UNFL = SLAMCH( 'Safe minimum' )
      ULP = SLAMCH( 'Epsilon' )
*
*     Do Test 1
*
*     Compute the 1-norm of A.
*
      IF( N.GT.1 ) THEN
         ANORM = ABS( AD( 1 ) ) + ABS( AE( 1 ) )
         DO 10 J = 2, N - 1
            ANORM = MAX( ANORM, ABS( AD( J ) )+ABS( AE( J ) )+
     $              ABS( AE( J-1 ) ) )
   10    CONTINUE
         ANORM = MAX( ANORM, ABS( AD( N ) )+ABS( AE( N-1 ) ) )
      ELSE
         ANORM = ABS( AD( 1 ) )
      END IF
      ANORM = MAX( ANORM, UNFL )
*
*     Norm of U*AU - S
*
      DO 40 I = 1, M
         DO 30 J = 1, M
            WORK( I, J ) = CZERO
            DO 20 K = 1, N
               AUKJ = AD( K )*U( K, J )
               IF( K.NE.N )
     $            AUKJ = AUKJ + AE( K )*U( K+1, J )
               IF( K.NE.1 )
     $            AUKJ = AUKJ + AE( K-1 )*U( K-1, J )
               WORK( I, J ) = WORK( I, J ) + U( K, I )*AUKJ
   20       CONTINUE
   30    CONTINUE
         WORK( I, I ) = WORK( I, I ) - SD( I )
         IF( KBAND.EQ.1 ) THEN
            IF( I.NE.1 )
     $         WORK( I, I-1 ) = WORK( I, I-1 ) - SE( I-1 )
            IF( I.NE.N )
     $         WORK( I, I+1 ) = WORK( I, I+1 ) - SE( I )
         END IF
   40 CONTINUE
*
      WNORM = CLANSY( '1', 'L', M, WORK, M, RWORK )
*
      IF( ANORM.GT.WNORM ) THEN
         RESULT( 1 ) = ( WNORM / ANORM ) / ( M*ULP )
      ELSE
         IF( ANORM.LT.ONE ) THEN
            RESULT( 1 ) = ( MIN( WNORM, M*ANORM ) / ANORM ) / ( M*ULP )
         ELSE
            RESULT( 1 ) = MIN( WNORM / ANORM, REAL( M ) ) / ( M*ULP )
         END IF
      END IF
*
*     Do Test 2
*
*     Compute  U*U - I
*
      CALL CGEMM( 'T', 'N', M, M, N, CONE, U, LDU, U, LDU, CZERO, WORK,
     $            M )
*
      DO 50 J = 1, M
         WORK( J, J ) = WORK( J, J ) - ONE
   50 CONTINUE
*
      RESULT( 2 ) = MIN( REAL( M ), CLANGE( '1', M, M, WORK, M,
     $              RWORK ) ) / ( M*ULP )
*
      RETURN
*
*     End of CSTT22
*
      END