Line data    Source code

       1             : /*
       2             :    - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
       3             :    SLEPc - Scalable Library for Eigenvalue Problem Computations
       4             :    Copyright (c) 2002-, Universitat Politecnica de Valencia, Spain
       5             : 
       6             :    This file is part of SLEPc.
       7             :    SLEPc is distributed under a 2-clause BSD license (see LICENSE).
       8             :    - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
       9             : */
      10             : 
      11             : static char help[] = "Test DSGHEP.\n\n";
      12             : 
      13             : #include <slepcds.h>
      14             : 
      15             : /*
      16             :    Compute the norm of the j-th column of matrix mat in ds
      17             :  */
      18           1 : PetscErrorCode ComputeNorm(DS ds,DSMatType mat,PetscInt j,PetscReal *onrm)
      19             : {
      20           1 :   PetscScalar    *X;
      21           1 :   PetscReal      aux,nrm=0.0;
      22           1 :   PetscInt       i,n,ld;
      23             : 
      24           1 :   PetscFunctionBeginUser;
      25           1 :   PetscCall(DSGetLeadingDimension(ds,&ld));
      26           1 :   PetscCall(DSGetDimensions(ds,&n,NULL,NULL,NULL));
      27           1 :   PetscCall(DSGetArray(ds,mat,&X));
      28          11 :   for (i=0;i<n;i++) {
      29          10 :     aux = PetscAbsScalar(X[i+j*ld]);
      30          10 :     nrm += aux*aux;
      31             :   }
      32           1 :   PetscCall(DSRestoreArray(ds,mat,&X));
      33           1 :   *onrm = PetscSqrtReal(nrm);
      34           1 :   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
      35             : }
      36             : 
      37           1 : int main(int argc,char **argv)
      38             : {
      39           1 :   DS             ds;
      40           1 :   SlepcSC        sc;
      41           1 :   PetscReal      re;
      42           1 :   PetscScalar    *A,*B,*eig;
      43           1 :   PetscReal      nrm;
      44           1 :   PetscInt       i,j,n=10,ld;
      45           1 :   PetscViewer    viewer;
      46           1 :   PetscBool      verbose;
      47             : 
      48           1 :   PetscFunctionBeginUser;
      49           1 :   PetscCall(SlepcInitialize(&argc,&argv,(char*)0,help));
      50           1 :   PetscCall(PetscOptionsGetInt(NULL,NULL,"-n",&n,NULL));
      51           1 :   PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"Solve a System of type GHEP - dimension %" PetscInt_FMT ".\n",n));
      52           1 :   PetscCall(PetscOptionsHasName(NULL,NULL,"-verbose",&verbose));
      53             : 
      54             :   /* Create DS object */
      55           1 :   PetscCall(DSCreate(PETSC_COMM_WORLD,&ds));
      56           1 :   PetscCall(DSSetType(ds,DSGHEP));
      57           1 :   PetscCall(DSSetFromOptions(ds));
      58           1 :   ld = n+2;  /* test leading dimension larger than n */
      59           1 :   PetscCall(DSAllocate(ds,ld));
      60           1 :   PetscCall(DSSetDimensions(ds,n,0,0));
      61             : 
      62             :   /* Set up viewer */
      63           1 :   PetscCall(PetscViewerASCIIGetStdout(PETSC_COMM_WORLD,&viewer));
      64           1 :   PetscCall(PetscViewerPushFormat(viewer,PETSC_VIEWER_ASCII_INFO_DETAIL));
      65           1 :   PetscCall(DSView(ds,viewer));
      66           1 :   PetscCall(PetscViewerPopFormat(viewer));
      67           1 :   if (verbose) PetscCall(PetscViewerPushFormat(viewer,PETSC_VIEWER_ASCII_MATLAB));
      68             : 
      69             :   /* Fill with a symmetric Toeplitz matrix */
      70           1 :   PetscCall(DSGetArray(ds,DS_MAT_A,&A));
      71           1 :   PetscCall(DSGetArray(ds,DS_MAT_B,&B));
      72          11 :   for (i=0;i<n;i++) A[i+i*ld]=2.0;
      73           3 :   for (j=1;j<3;j++) {
      74          19 :     for (i=0;i<n-j;i++) { A[i+(i+j)*ld]=1.0; A[(i+j)+i*ld]=1.0; }
      75             :   }
      76           3 :   for (j=1;j<3;j++) { A[0+j*ld]=-1.0*(j+2); A[j+0*ld]=-1.0*(j+2); }
      77             :   /* Diagonal matrix */
      78          11 :   for (i=0;i<n;i++) B[i+i*ld]=0.1*(i+1);
      79           1 :   PetscCall(DSRestoreArray(ds,DS_MAT_A,&A));
      80           1 :   PetscCall(DSRestoreArray(ds,DS_MAT_B,&B));
      81           1 :   PetscCall(DSSetState(ds,DS_STATE_RAW));
      82           1 :   if (verbose) {
      83           0 :     PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"Initial - - - - - - - - -\n"));
      84           0 :     PetscCall(DSView(ds,viewer));
      85             :   }
      86             : 
      87             :   /* Solve */
      88           1 :   PetscCall(PetscMalloc1(n,&eig));
      89           1 :   PetscCall(PetscNew(&sc));
      90           1 :   sc->comparison    = SlepcCompareLargestMagnitude;
      91           1 :   sc->comparisonctx = NULL;
      92           1 :   sc->map           = NULL;
      93           1 :   sc->mapobj        = NULL;
      94           1 :   PetscCall(DSSetSlepcSC(ds,sc));
      95           1 :   PetscCall(DSSolve(ds,eig,NULL));
      96           1 :   PetscCall(DSSort(ds,eig,NULL,NULL,NULL,NULL));
      97           1 :   if (verbose) {
      98           0 :     PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"After solve - - - - - - - - -\n"));
      99           0 :     PetscCall(DSView(ds,viewer));
     100             :   }
     101             : 
     102             :   /* Print eigenvalues */
     103           1 :   PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"Computed eigenvalues =\n"));
     104          11 :   for (i=0;i<n;i++) {
     105          10 :     re = PetscRealPart(eig[i]);
     106          10 :     PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(viewer,"  %.5f\n",(double)re));
     107             :   }
     108             : 
     109             :   /* Eigenvectors */
     110           1 :   j = 0;
     111           1 :   PetscCall(DSVectors(ds,DS_MAT_X,&j,NULL));  /* all eigenvectors */
     112           1 :   PetscCall(ComputeNorm(ds,DS_MAT_X,0,&nrm));
     113           1 :   PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"Norm of 1st vector = %.3f\n",(double)nrm));
     114           1 :   PetscCall(DSVectors(ds,DS_MAT_X,NULL,NULL));  /* all eigenvectors */
     115           1 :   if (verbose) {
     116           0 :     PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"After vectors - - - - - - - - -\n"));
     117           0 :     PetscCall(DSView(ds,viewer));
     118             :   }
     119             : 
     120           1 :   PetscCall(PetscFree(eig));
     121           1 :   PetscCall(PetscFree(sc));
     122           1 :   PetscCall(DSDestroy(&ds));
     123           1 :   PetscCall(SlepcFinalize());
     124             :   return 0;
     125             : }
     126             : 
     127             : /*TEST
     128             : 
     129             :    test:
     130             :       suffix: 1
     131             :       requires: !single
     132             : 
     133             : TEST*/