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[matrix] Annotation of /pkg/Matrix/src/Csparse.c
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Annotation of /pkg/Matrix/src/Csparse.c

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Revision 1708 - (view) (download) (as text)
Original Path: pkg/src/Csparse.c

1 : bates 1218 /* Sparse matrices in compressed column-oriented form */
2 : bates 922 #include "Csparse.h"
3 :     #include "chm_common.h"
4 :    
5 :     SEXP Csparse_validate(SEXP x)
6 :     {
7 : maechler 1575 /* NB: we do *NOT* check a potential 'x' slot here, at all */
8 : bates 922 SEXP pslot = GET_SLOT(x, Matrix_pSym),
9 :     islot = GET_SLOT(x, Matrix_iSym);
10 : maechler 1660 int j, k, sorted,
11 : bates 922 *dims = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym)),
12 : maechler 1660 nrow = dims[0],
13 :     ncol = dims[1],
14 : maechler 1654 *xp = INTEGER(pslot),
15 : bates 922 *xi = INTEGER(islot);
16 :    
17 : maechler 1654 if (length(pslot) != dims[1] + 1)
18 :     return mkString(_("slot p must have length = ncol(.) + 1"));
19 : bates 922 if (xp[0] != 0)
20 :     return mkString(_("first element of slot p must be zero"));
21 :     if (length(islot) != xp[ncol])
22 : bates 1555 return
23 :     mkString(_("last element of slot p must match length of slots i and x"));
24 :     for (j = 0; j < length(islot); j++) {
25 :     if (xi[j] < 0 || xi[j] >= nrow)
26 :     return mkString(_("all row indices must be between 0 and nrow-1"));
27 :     }
28 :     sorted = TRUE;
29 : bates 922 for (j = 0; j < ncol; j++) {
30 :     if (xp[j] > xp[j+1])
31 :     return mkString(_("slot p must be non-decreasing"));
32 : bates 1555 for (k = xp[j] + 1; k < xp[j + 1]; k++)
33 :     if (xi[k] < xi[k - 1]) sorted = FALSE;
34 : bates 922 }
35 : maechler 1654 if (!sorted) {
36 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x);
37 :     cholmod_sort(chx, &c);
38 :     Free(chx);
39 :     }
40 : bates 922 return ScalarLogical(1);
41 :     }
42 :    
43 : bates 1059 SEXP Csparse_to_dense(SEXP x)
44 :     {
45 :     cholmod_sparse *chxs = as_cholmod_sparse(x);
46 :     cholmod_dense *chxd = cholmod_sparse_to_dense(chxs, &c);
47 :    
48 : bates 1141 Free(chxs);
49 : maechler 1660 return chm_dense_to_SEXP(chxd, 1, Real_kind(x),
50 :     GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym));
51 : bates 1059 }
52 :    
53 : maechler 1548 SEXP Csparse_to_nz_pattern(SEXP x, SEXP tri)
54 : bates 1371 {
55 :     cholmod_sparse *chxs = as_cholmod_sparse(x);
56 :     cholmod_sparse
57 :     *chxcp = cholmod_copy(chxs, chxs->stype, CHOLMOD_PATTERN, &c);
58 :     int uploT = 0; char *diag = "";
59 :    
60 :     Free(chxs);
61 :     if (asLogical(tri)) { /* triangular sparse matrices */
62 :     uploT = (strcmp(CHAR(asChar(GET_SLOT(x, Matrix_uploSym))), "U")) ?
63 :     -1 : 1;
64 :     diag = CHAR(asChar(GET_SLOT(x, Matrix_diagSym)));
65 :     }
66 : maechler 1548 return chm_sparse_to_SEXP(chxcp, 1, uploT, 0, diag,
67 :     GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym));
68 : bates 1371 }
69 :    
70 : bates 1366 SEXP Csparse_to_matrix(SEXP x)
71 : bates 922 {
72 : maechler 925 cholmod_sparse *chxs = as_cholmod_sparse(x);
73 : bates 1366 cholmod_dense *chxd = cholmod_sparse_to_dense(chxs, &c);
74 :    
75 :     Free(chxs);
76 :     return chm_dense_to_matrix(chxd, 1,
77 :     GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym));
78 :     }
79 :    
80 :     SEXP Csparse_to_Tsparse(SEXP x, SEXP tri)
81 :     {
82 :     cholmod_sparse *chxs = as_cholmod_sparse(x);
83 : bates 922 cholmod_triplet *chxt = cholmod_sparse_to_triplet(chxs, &c);
84 : maechler 1548 int uploT = 0;
85 :     char *diag = "";
86 :     int Rkind = (chxs->xtype == CHOLMOD_REAL) ? Real_kind(x) : 0;
87 : bates 922
88 : bates 1141 Free(chxs);
89 : bates 1366 if (asLogical(tri)) { /* triangular sparse matrices */
90 : bates 1419 uploT = (*uplo_P(x) == 'U') ? -1 : 1;
91 :     diag = diag_P(x);
92 : bates 1366 }
93 : maechler 1548 return chm_triplet_to_SEXP(chxt, 1, uploT, Rkind, diag,
94 : bates 1371 GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym));
95 : bates 922 }
96 :    
97 : bates 1448 /* this used to be called sCMatrix_to_gCMatrix(..) [in ./dsCMatrix.c ]: */
98 : bates 1371 SEXP Csparse_symmetric_to_general(SEXP x)
99 :     {
100 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x), *chgx;
101 : maechler 1548 int Rkind = (chx->xtype == CHOLMOD_REAL) ? Real_kind(x) : 0;
102 : bates 1371
103 :     if (!(chx->stype))
104 : maechler 1548 error(_("Nonsymmetric matrix in Csparse_symmetric_to_general"));
105 : maechler 1375 chgx = cholmod_copy(chx, /* stype: */ 0, chx->xtype, &c);
106 :     /* xtype: pattern, "real", complex or .. */
107 : bates 1371 Free(chx);
108 : maechler 1548 return chm_sparse_to_SEXP(chgx, 1, 0, Rkind, "",
109 : bates 1371 GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym));
110 :     }
111 :    
112 : maechler 1618 SEXP Csparse_general_to_symmetric(SEXP x, SEXP uplo)
113 : maechler 1598 {
114 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x), *chgx;
115 : maechler 1618 int uploT = (*CHAR(asChar(uplo)) == 'U') ? -1 : 1;
116 : maechler 1598 int Rkind = (chx->xtype == CHOLMOD_REAL) ? Real_kind(x) : 0;
117 :    
118 : maechler 1618 chgx = cholmod_copy(chx, /* stype: */ uploT, chx->xtype, &c);
119 : maechler 1598 /* xtype: pattern, "real", complex or .. */
120 :     Free(chx);
121 :     return chm_sparse_to_SEXP(chgx, 1, 0, Rkind, "",
122 :     GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym));
123 :     }
124 :    
125 : bates 1369 SEXP Csparse_transpose(SEXP x, SEXP tri)
126 : bates 922 {
127 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x);
128 : maechler 1568 int Rkind = (chx->xtype == CHOLMOD_REAL) ? Real_kind(x) : 0;
129 : bates 922 cholmod_sparse *chxt = cholmod_transpose(chx, (int) chx->xtype, &c);
130 : bates 1366 SEXP dn = PROTECT(duplicate(GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym))), tmp;
131 : bates 1369 int uploT = 0; char *diag = "";
132 :    
133 : bates 1141 Free(chx);
134 : bates 1366 tmp = VECTOR_ELT(dn, 0); /* swap the dimnames */
135 :     SET_VECTOR_ELT(dn, 0, VECTOR_ELT(dn, 1));
136 :     SET_VECTOR_ELT(dn, 1, tmp);
137 :     UNPROTECT(1);
138 : bates 1369 if (asLogical(tri)) { /* triangular sparse matrices */
139 : bates 1419 uploT = (*uplo_P(x) == 'U') ? -1 : 1;
140 :     diag = diag_P(x);
141 : bates 1369 }
142 : maechler 1548 return chm_sparse_to_SEXP(chxt, 1, uploT, Rkind, diag, dn);
143 : bates 922 }
144 :    
145 :     SEXP Csparse_Csparse_prod(SEXP a, SEXP b)
146 :     {
147 : maechler 1659 cholmod_sparse
148 :     *cha = as_cholmod_sparse(a),
149 : bates 1059 *chb = as_cholmod_sparse(b);
150 :     cholmod_sparse *chc = cholmod_ssmult(cha, chb, 0, cha->xtype, 1, &c);
151 : bates 1366 SEXP dn = allocVector(VECSXP, 2);
152 : bates 922
153 : bates 1141 Free(cha); Free(chb);
154 : bates 1366 SET_VECTOR_ELT(dn, 0, /* establish dimnames */
155 :     duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(a, Matrix_DimNamesSym), 0)));
156 :     SET_VECTOR_ELT(dn, 1,
157 :     duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(b, Matrix_DimNamesSym), 1)));
158 : maechler 1548 return chm_sparse_to_SEXP(chc, 1, 0, 0, "", dn);
159 : bates 922 }
160 :    
161 : maechler 1659 SEXP Csparse_Csparse_crossprod(SEXP a, SEXP b, SEXP trans)
162 : bates 1657 {
163 : maechler 1659 int tr = asLogical(trans);
164 :     cholmod_sparse
165 :     *cha = as_cholmod_sparse(a),
166 : bates 1657 *chb = as_cholmod_sparse(b);
167 : maechler 1659 cholmod_sparse *chTr, *chc;
168 : bates 1657 SEXP dn = allocVector(VECSXP, 2);
169 :    
170 : maechler 1659 /* cholmod_sparse *chTr = cholmod_transpose(cha, 1, &c); */
171 :     /* cholmod_sparse *chc = cholmod_ssmult(chTr, chb, 0, cha->xtype, 1, &c); */
172 :    
173 :     if (tr)
174 :     chTr = cholmod_transpose(chb, chb->xtype, &c);
175 :     else
176 :     chTr = cholmod_transpose(cha, cha->xtype, &c);
177 :     chc = cholmod_ssmult((tr) ? cha : chTr, (tr) ? chTr : chb,
178 :     0, cha->xtype, 1, &c);
179 :    
180 :     Free(cha); Free(chb); cholmod_free_sparse(&chTr, &c);
181 :    
182 : bates 1657 SET_VECTOR_ELT(dn, 0, /* establish dimnames */
183 : maechler 1659 duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(a, Matrix_DimNamesSym), (tr) ? 0 : 1)));
184 : bates 1657 SET_VECTOR_ELT(dn, 1,
185 : maechler 1659 duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(b, Matrix_DimNamesSym), (tr) ? 0 : 1)));
186 : bates 1657 return chm_sparse_to_SEXP(chc, 1, 0, 0, "", dn);
187 :     }
188 :    
189 : bates 922 SEXP Csparse_dense_prod(SEXP a, SEXP b)
190 :     {
191 :     cholmod_sparse *cha = as_cholmod_sparse(a);
192 : maechler 1660 SEXP b_M = PROTECT(mMatrix_as_dgeMatrix(b));
193 :     cholmod_dense *chb = as_cholmod_dense(b_M);
194 : maechler 1548 cholmod_dense *chc =
195 : bates 1448 cholmod_allocate_dense(cha->nrow, chb->ncol, cha->nrow, chb->xtype, &c);
196 : maechler 1660 SEXP dn = allocVector(VECSXP, 2);
197 : bates 1448 double alpha[] = {1,0}, beta[] = {0,0};
198 : bates 922
199 : bates 1448 cholmod_sdmult(cha, 0, alpha, beta, chb, chc, &c);
200 : bates 1141 Free(cha); Free(chb);
201 : bates 1461 UNPROTECT(1);
202 : maechler 1660 SET_VECTOR_ELT(dn, 0, /* establish dimnames */
203 :     duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(a, Matrix_DimNamesSym), 0)));
204 :     SET_VECTOR_ELT(dn, 1,
205 :     duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(b_M, Matrix_DimNamesSym), 1)));
206 :     return chm_dense_to_SEXP(chc, 1, 0, dn);
207 : bates 922 }
208 : maechler 925
209 : bates 1067 SEXP Csparse_dense_crossprod(SEXP a, SEXP b)
210 :     {
211 :     cholmod_sparse *cha = as_cholmod_sparse(a);
212 : maechler 1660 SEXP b_M = PROTECT(mMatrix_as_dgeMatrix(b));
213 :     cholmod_dense *chb = as_cholmod_dense(b_M);
214 : bates 1448 cholmod_dense *chc =
215 :     cholmod_allocate_dense(cha->ncol, chb->ncol, cha->ncol, chb->xtype, &c);
216 : maechler 1660 SEXP dn = allocVector(VECSXP, 2);
217 : bates 1448 double alpha[] = {1,0}, beta[] = {0,0};
218 : bates 1067
219 : bates 1448 cholmod_sdmult(cha, 1, alpha, beta, chb, chc, &c);
220 : bates 1067 Free(cha); Free(chb);
221 : bates 1461 UNPROTECT(1);
222 : maechler 1660 SET_VECTOR_ELT(dn, 0, /* establish dimnames */
223 :     duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(a, Matrix_DimNamesSym), 1)));
224 :     SET_VECTOR_ELT(dn, 1,
225 :     duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(b_M, Matrix_DimNamesSym), 1)));
226 :     return chm_dense_to_SEXP(chc, 1, 0, dn);
227 : bates 1067 }
228 :    
229 : maechler 1659 /* Computes x'x or x x' -- see Csparse_Csparse_crossprod above for x'y and x y' */
230 : bates 928 SEXP Csparse_crossprod(SEXP x, SEXP trans, SEXP triplet)
231 : bates 922 {
232 : maechler 957 int trip = asLogical(triplet),
233 :     tr = asLogical(trans); /* gets reversed because _aat is tcrossprod */
234 : bates 928 cholmod_triplet
235 :     *cht = trip ? as_cholmod_triplet(x) : (cholmod_triplet*) NULL;
236 :     cholmod_sparse *chcp, *chxt,
237 :     *chx = trip ? cholmod_triplet_to_sparse(cht, cht->nnz, &c)
238 :     : as_cholmod_sparse(x);
239 : bates 1366 SEXP dn = PROTECT(allocVector(VECSXP, 2));
240 : bates 922
241 : bates 923 if (!tr)
242 : bates 1353 chxt = cholmod_transpose(chx, chx->xtype, &c);
243 : bates 928 chcp = cholmod_aat((!tr) ? chxt : chx, (int *) NULL, 0, chx->xtype, &c);
244 : maechler 957 if(!chcp)
245 : maechler 1618 error(_("Csparse_crossprod(): error return from cholmod_aat()"));
246 : bates 1360 cholmod_band_inplace(0, chcp->ncol, chcp->xtype, chcp, &c);
247 :     chcp->stype = 1;
248 : bates 930 if (trip) {
249 :     cholmod_free_sparse(&chx, &c);
250 : bates 1141 Free(cht);
251 : bates 930 } else {
252 : bates 1141 Free(chx);
253 : bates 930 }
254 : bates 923 if (!tr) cholmod_free_sparse(&chxt, &c);
255 : bates 1366 /* create dimnames */
256 :     SET_VECTOR_ELT(dn, 0,
257 :     duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym),
258 : maechler 1660 (tr) ? 0 : 1)));
259 : bates 1366 SET_VECTOR_ELT(dn, 1, duplicate(VECTOR_ELT(dn, 0)));
260 :     UNPROTECT(1);
261 : maechler 1548 return chm_sparse_to_SEXP(chcp, 1, 0, 0, "", dn);
262 : bates 922 }
263 : bates 923
264 : maechler 1618 SEXP Csparse_drop(SEXP x, SEXP tol)
265 :     {
266 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x),
267 :     *ans = cholmod_copy(chx, chx->stype, chx->xtype, &c);
268 :     double dtol = asReal(tol);
269 :     int Rkind = (chx->xtype == CHOLMOD_REAL) ? Real_kind(x) : 0;
270 :    
271 :     if(!cholmod_drop(dtol, ans, &c))
272 :     error(_("cholmod_drop() failed"));
273 :     Free(chx);
274 :     /* FIXME: currently drops dimnames */
275 :     return chm_sparse_to_SEXP(ans, 1, 0, Rkind, "", R_NilValue);
276 :     }
277 :    
278 :    
279 : bates 1218 SEXP Csparse_horzcat(SEXP x, SEXP y)
280 :     {
281 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x),
282 :     *chy = as_cholmod_sparse(y), *ans;
283 : maechler 1548 int Rkind = 0; /* only for "d" - FIXME */
284 : maechler 1375
285 : bates 1218 ans = cholmod_horzcat(chx, chy, 1, &c);
286 :     Free(chx); Free(chy);
287 : bates 1366 /* FIXME: currently drops dimnames */
288 : maechler 1548 return chm_sparse_to_SEXP(ans, 1, 0, Rkind, "", R_NilValue);
289 : bates 1218 }
290 :    
291 :     SEXP Csparse_vertcat(SEXP x, SEXP y)
292 :     {
293 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x),
294 :     *chy = as_cholmod_sparse(y), *ans;
295 : maechler 1548 int Rkind = 0; /* only for "d" - FIXME */
296 : maechler 1375
297 : bates 1218 ans = cholmod_vertcat(chx, chy, 1, &c);
298 :     Free(chx); Free(chy);
299 : bates 1366 /* FIXME: currently drops dimnames */
300 : maechler 1548 return chm_sparse_to_SEXP(ans, 1, 0, Rkind, "", R_NilValue);
301 : bates 1218 }
302 : bates 1265
303 :     SEXP Csparse_band(SEXP x, SEXP k1, SEXP k2)
304 :     {
305 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x), *ans;
306 : maechler 1548 int Rkind = (chx->xtype == CHOLMOD_REAL) ? Real_kind(x) : 0;
307 : bates 1265
308 :     ans = cholmod_band(chx, asInteger(k1), asInteger(k2), chx->xtype, &c);
309 :     Free(chx);
310 : maechler 1548 return chm_sparse_to_SEXP(ans, 1, 0, Rkind, "", R_NilValue);
311 : bates 1265 }
312 : bates 1366
313 :     SEXP Csparse_diagU2N(SEXP x)
314 :     {
315 : maechler 1708 if (*diag_P(x) != 'U') {/* "trivially fast" when there's no 'diag' slot at all */
316 :     return (x);
317 :     }
318 :     else {
319 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x);
320 :     cholmod_sparse *eye = cholmod_speye(chx->nrow, chx->ncol, chx->xtype, &c);
321 :     double one[] = {1, 0};
322 :     cholmod_sparse *ans = cholmod_add(chx, eye, one, one, TRUE, TRUE, &c);
323 :     int uploT = (strcmp(CHAR(asChar(GET_SLOT(x, Matrix_uploSym))), "U")) ?
324 :     -1 : 1;
325 :     int Rkind = (chx->xtype == CHOLMOD_REAL) ? Real_kind(x) : 0;
326 : bates 1366
327 : maechler 1708 Free(chx); cholmod_free_sparse(&eye, &c);
328 :     return chm_sparse_to_SEXP(ans, 1, uploT, Rkind, "N",
329 :     duplicate(GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym)));
330 :     }
331 : bates 1366 }
332 :    
333 :     SEXP Csparse_submatrix(SEXP x, SEXP i, SEXP j)
334 :     {
335 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x);
336 :     int rsize = (isNull(i)) ? -1 : LENGTH(i),
337 :     csize = (isNull(j)) ? -1 : LENGTH(j);
338 : maechler 1548 int Rkind = (chx->xtype == CHOLMOD_REAL) ? Real_kind(x) : 0;
339 : bates 1366
340 :     if (rsize >= 0 && !isInteger(i))
341 :     error(_("Index i must be NULL or integer"));
342 :     if (csize >= 0 && !isInteger(j))
343 :     error(_("Index j must be NULL or integer"));
344 :     return chm_sparse_to_SEXP(cholmod_submatrix(chx, INTEGER(i), rsize,
345 : maechler 1375 INTEGER(j), csize,
346 : bates 1366 TRUE, TRUE, &c),
347 : maechler 1548 1, 0, Rkind, "", R_NilValue);
348 : bates 1366 }

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