fsdavidson.h

An object-oriented C++ implementation of Davidson method for finding a few selected extreme eigenpai

#ifndef  __FSDAVIDSON_H
#define __FSDAVIDSON_H

#define MAX(x,y) (((x)>(y))? (x) : (y))
#define MIN(x,y) (((x)<(y))? (x) : (y))
#define dlamc3(a,b) ((a)+(b))

#include "../davidson/gridparam.h"
#include "../davidson/defaulttd.h"
#include "../davidson/matrixbase.h"

//Description of data member and memeber function in fsdavidson.cpp
class fsDavidson
{
	private:
    	ntyp idamax(ntyp n, ftyp dx[], ntyp incx);
		ntyp ieeeck(ntyp ispec, ftyp zero, ftyp one );
		ntyp ilaenv(ntyp ispec, char name[], char opts[], ntyp n1, ntyp n2,
            		ntyp n3, ntyp n4 );
		ftyp dasum(ntyp n, ftyp dx[], ntyp incx);
		ftyp ddot(ntyp n, ftyp dx[], ntyp incx, ftyp dy[], ntyp incy);
        ftyp dnrm2(ntyp n, ftyp x[], ntyp incx );
		ftyp dlamch(char cmach );
		ftyp dlansp(char norm, char uplo, ntyp n, ftyp ap[], ftyp work[]);
		ftyp dlanst(char norm, ntyp n, ftyp d[], ftyp e[]);
		ftyp dlapy2(ftyp x, ftyp y);
        ftyp sign(ftyp *a, ftyp *b);
        bool lsame(char ca, char cb);
		bool tstsel(ntyp kpass, ntyp nume, ntyp neig, ntyp iselec[], ftyp svec[],
            			ftyp eigval[], ntyp icv[], ftyp crite, ftyp critc, ftyp rowlast[],
            			ntyp ind[], ftyp oldval[], ntyp *nncv, ntyp incv[]);
		void daxpy(ntyp n, ftyp da, ftyp dx[], ntyp incx, ftyp dy[], ntyp incy);
		void dgemv(char trans, ntyp m, ntyp n, ftyp alpha, ftyp a[], ntyp lda, ftyp x[],
           			ntyp incx, ftyp beta, ftyp y[], ntyp incy );
		void dger(ntyp  m, ntyp n, ftyp alpha, ftyp x[], ntyp incx, ftyp y[], ntyp incy,
          			ftyp a[], ntyp lda );
		void dspmv(char uplo, ntyp n, ftyp alpha, ftyp ap[], ftyp x[], ntyp incx,
           			ftyp beta, ftyp y[], ntyp incy );
		void dspr2(char uplo, ntyp n, ftyp alpha, ftyp x[], ntyp incx, ftyp y[],
           			ntyp incy, ftyp ap[]);
		void dswap (ntyp n, ftyp dx[], ntyp incx, ftyp dy[], ntyp incy) ;
		void xerbla(char srname[], ntyp info );
		void dinit(ntyp n, ftyp a, ftyp x[], ntyp incx );
		void gather(ntyp n, ftyp a[], ftyp b[], ntyp index[]);
		void scatter(ntyp n, ftyp a[], ntyp index[], ftyp b[]);
		void multbc(ntyp n, ntyp k, ntyp m, ftyp c[], ftyp temp[], ftyp b[]);
		void ovflow(ntyp nume, ntyp lim, ftyp s[], ftyp svec[], ftyp eigval[]);
		void newvec(ntyp n, ntyp nume, ntyp lim, ntyp mblock, ntyp kpass, ftyp critr,
        			ftyp ortho, ntyp *nncv, ntyp incv[], ftyp diag[], ftyp svec[],
                    ftyp eigval[], ftyp ab[], ftyp basis[], ntyp icv[], bool *restart,
            		bool *done);
		void orthnrm(ntyp n, ntyp lim, ftyp ortho, ntyp kpass, ntyp *nncv, ftyp scra1[],
			 			ftyp basis[], bool *restart);
		void dlae2(ftyp a, ftyp b, ftyp c, ftyp *rt1, ftyp *rt2 );
		void dlaebz(ntyp ijob, ntyp nitmax, ntyp n, ntyp mmax, ntyp minp, ntyp nbmin,
            		ftyp abstol, ftyp reltol, ftyp pivmin, ftyp d[], ftyp e[],
            		ftyp e2[], ntyp nval[], ftyp ab[], ftyp c[], ntyp *mout, ntyp nab[],
            		ftyp work[], ntyp iwork[], ntyp *info );
		void dlaev2(ftyp a, ftyp b, ftyp c, ftyp *rt1, ftyp *rt2,
 					ftyp *cs1, ftyp *sn1);
        void dlagtf(ntyp n, ftyp a[], ftyp lambda, ftyp b[], ftyp c[],
					ftyp tol, ftyp d[], ntyp in[], ntyp *info);
		void dladtsf(ftyp *absak, ftyp *ak, ftyp *pert, ftyp *temp,
			 			ftyp one, ftyp zero, ftyp sfmin, ftyp bignum);
		void dlarf(char side, ntyp m, ntyp n, ftyp v[], ntyp incv, ftyp tau,  ftyp c[],
           			ntyp ldc, ftyp work[]);
		void dlarfg(ntyp n, ftyp *alpha, ftyp x[], ntyp incx, ftyp *tau );
		void dlarnv(ntyp idist, ntyp iseed[], ntyp n, ftyp x[] );
		void dlartg(ftyp f, ftyp g, ftyp *cs, ftyp *sn, ftyp *r );
		void dlaruv(ntyp iseed[], ntyp n, ftyp x[] );
		void dlascl(char type, ntyp kl, ntyp ku, ftyp cfrom, ftyp cto, ntyp m, ntyp n,
            		ftyp a[], ntyp lda, ntyp *info );
		void dlaset(char uplo, ntyp m, ntyp n, ftyp alpha, ftyp beta, ftyp a[],
            		ntyp lda );
		void dlasr(char side, char pivot, char direct, ntyp m, ntyp n, ftyp c[],
           			ftyp s[], ftyp a[], ntyp lda );
		void dlasrt(char id, ntyp n, ftyp d[], ntyp *info );
		void dlassq(ntyp n, ftyp x[], ntyp incx, ftyp *scale, ftyp *sumsq);
		void dopgtr(char uplo, ntyp n, ftyp ap[], ftyp tau[], ftyp q[], ntyp ldq,
            		ftyp work[], ntyp *info );
		void dopmtr(char side, char uplo, char trans, ntyp m, ntyp n, ftyp ap[],
            		ftyp tau[], ftyp c[], ntyp ldc, ftyp work[], ntyp *info );
		void dorg2l(ntyp m, ntyp n, ntyp k, ftyp a[], ntyp lda, ftyp tau[],
        			ftyp work[], ntyp *info );
		void dorg2r(ntyp m, ntyp n, ntyp k, ftyp a[], ntyp lda, ftyp tau[],
        			ftyp work[], ntyp *info );
		void dspevx(char jobz, char range, char uplo, ntyp n, ftyp ap[], ftyp vl,
            		ftyp vu, ntyp il, ntyp iu, ftyp abstol, ntyp *m, ftyp w[], ftyp z[],
            		ntyp ldz, ftyp work[], ntyp iwork[], ntyp ifail[], ntyp *info );
		void dsptrd(char uplo, ntyp n, ftyp ap[], ftyp d[], ftyp e[], ftyp tau[],
            		ntyp *info );
		void dstebz(char range, char order, ntyp n, ftyp vl, ftyp vu, ntyp il, ntyp iu,
            		ftyp abstol, ftyp d[], ftyp e[], ntyp *m, ntyp *nsplit, ftyp w[],
            		ntyp iblock[], ntyp isplit[], ftyp work[], ntyp iwork[], ntyp *info);
		void dstein(ntyp n, ftyp d[], ftyp e[], ntyp m, ftyp w[], ntyp iblock[],
            		ntyp isplit[], ftyp z[], ntyp ldz, ftyp work[], ntyp iwork[],
            		ntyp ifail[], ntyp *info);
		void dsteqr(char compz, ntyp n, ftyp d[], ftyp e[], ftyp z[], ntyp ldz,
            		ftyp work[], ntyp *info );
		void dsterf(ntyp n, ftyp d[], ftyp e[], ntyp *info );
		void dlagts(ntyp job, ntyp n, ftyp a[], ftyp b[], ftyp c[], ftyp d[],
        			ntyp in[], ftyp y[], ftyp *tol, ntyp *info );
		void addabs(ntyp n, ntyp lim, bool hiend, ntyp kpass, ntyp nncv, ftyp basis[],
            		ftyp ab[], ftyp s[], const MatrixBase *const);
		void wyswloop(ntyp silence, ntyp &nloop, ntyp maxiter, bool &userbreak,
			  			ftyp oldval[], ftyp eigval[], ntyp nume);
		void dsteqr_140(ntyp *jtot, ntyp *n, ntyp *iscale, ftyp *ssfmin,  ftyp *ssfmax,
                		ftyp *anorm, ntyp *lendsv, ntyp *nmaxit, ntyp *lsv, ftyp d[],
                		ftyp e[], ntyp *info);

	public:
		void dvdrvr(ntyp n, bool hiend, ntyp lim, ntyp mblock, ntyp nume,
            ntyp niv, ntyp neig, ntyp iselec[], ftyp crite, ftyp critc,
            ftyp critr, ftyp ortho, ntyp maxiter, ftyp eigval[], ftyp basis[],
            ftyp ab[], ftyp s[], ftyp temps[], ftyp svec[], ftyp scra1[],
            ntyp iscra2[], ntyp incv[], ntyp icv[], ftyp oldval[],
            ntyp *nmv, ntyp *ierr, ntyp *loop,
            const MatrixBase *const, bool silence, bool inf);

		void setup(ntyp n, ntyp lim, ntyp nume, bool hiend, ftyp minelem[],
           			ftyp basis[], ftyp ab[], ftyp s[], ntyp *niv,
           			const MatrixBase *const);

		void dscal(ntyp n, ftyp da, ftyp dx[], ntyp incx);
		void dcopy(ntyp n, ftyp dx[], ntyp incx, ftyp dy[], ntyp incy);
};

#endif   //__FSDAVIDSON_H