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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 1710 - (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 : maechler 1710 uploT = (*uplo_P(x) == 'U') ? 1 : -1;
63 : bates 1371 diag = CHAR(asChar(GET_SLOT(x, Matrix_diagSym)));
64 :     }
65 : maechler 1548 return chm_sparse_to_SEXP(chxcp, 1, uploT, 0, diag,
66 :     GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym));
67 : bates 1371 }
68 :    
69 : bates 1366 SEXP Csparse_to_matrix(SEXP x)
70 : bates 922 {
71 : maechler 925 cholmod_sparse *chxs = as_cholmod_sparse(x);
72 : bates 1366 cholmod_dense *chxd = cholmod_sparse_to_dense(chxs, &c);
73 :    
74 :     Free(chxs);
75 :     return chm_dense_to_matrix(chxd, 1,
76 :     GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym));
77 :     }
78 :    
79 :     SEXP Csparse_to_Tsparse(SEXP x, SEXP tri)
80 :     {
81 :     cholmod_sparse *chxs = as_cholmod_sparse(x);
82 : bates 922 cholmod_triplet *chxt = cholmod_sparse_to_triplet(chxs, &c);
83 : maechler 1548 int uploT = 0;
84 :     char *diag = "";
85 :     int Rkind = (chxs->xtype == CHOLMOD_REAL) ? Real_kind(x) : 0;
86 : bates 922
87 : bates 1141 Free(chxs);
88 : bates 1366 if (asLogical(tri)) { /* triangular sparse matrices */
89 : maechler 1710 uploT = (*uplo_P(x) == 'U') ? 1 : -1;
90 : bates 1419 diag = diag_P(x);
91 : bates 1366 }
92 : maechler 1548 return chm_triplet_to_SEXP(chxt, 1, uploT, Rkind, diag,
93 : bates 1371 GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym));
94 : bates 922 }
95 :    
96 : bates 1448 /* this used to be called sCMatrix_to_gCMatrix(..) [in ./dsCMatrix.c ]: */
97 : bates 1371 SEXP Csparse_symmetric_to_general(SEXP x)
98 :     {
99 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x), *chgx;
100 : maechler 1548 int Rkind = (chx->xtype == CHOLMOD_REAL) ? Real_kind(x) : 0;
101 : bates 1371
102 :     if (!(chx->stype))
103 : maechler 1548 error(_("Nonsymmetric matrix in Csparse_symmetric_to_general"));
104 : maechler 1375 chgx = cholmod_copy(chx, /* stype: */ 0, chx->xtype, &c);
105 :     /* xtype: pattern, "real", complex or .. */
106 : bates 1371 Free(chx);
107 : maechler 1548 return chm_sparse_to_SEXP(chgx, 1, 0, Rkind, "",
108 : bates 1371 GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym));
109 :     }
110 :    
111 : maechler 1618 SEXP Csparse_general_to_symmetric(SEXP x, SEXP uplo)
112 : maechler 1598 {
113 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x), *chgx;
114 : maechler 1710 int uploT = (*CHAR(asChar(uplo)) == 'U') ? 1 : -1;
115 : maechler 1598 int Rkind = (chx->xtype == CHOLMOD_REAL) ? Real_kind(x) : 0;
116 :    
117 : maechler 1618 chgx = cholmod_copy(chx, /* stype: */ uploT, chx->xtype, &c);
118 : maechler 1598 /* xtype: pattern, "real", complex or .. */
119 :     Free(chx);
120 :     return chm_sparse_to_SEXP(chgx, 1, 0, Rkind, "",
121 :     GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym));
122 :     }
123 :    
124 : bates 1369 SEXP Csparse_transpose(SEXP x, SEXP tri)
125 : bates 922 {
126 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x);
127 : maechler 1568 int Rkind = (chx->xtype == CHOLMOD_REAL) ? Real_kind(x) : 0;
128 : bates 922 cholmod_sparse *chxt = cholmod_transpose(chx, (int) chx->xtype, &c);
129 : bates 1366 SEXP dn = PROTECT(duplicate(GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym))), tmp;
130 : bates 1369 int uploT = 0; char *diag = "";
131 :    
132 : bates 1141 Free(chx);
133 : bates 1366 tmp = VECTOR_ELT(dn, 0); /* swap the dimnames */
134 :     SET_VECTOR_ELT(dn, 0, VECTOR_ELT(dn, 1));
135 :     SET_VECTOR_ELT(dn, 1, tmp);
136 :     UNPROTECT(1);
137 : maechler 1710 if (asLogical(tri)) { /* triangular sparse matrices : SWAP 'uplo' */
138 : bates 1419 uploT = (*uplo_P(x) == 'U') ? -1 : 1;
139 :     diag = diag_P(x);
140 : bates 1369 }
141 : maechler 1548 return chm_sparse_to_SEXP(chxt, 1, uploT, Rkind, diag, dn);
142 : bates 922 }
143 :    
144 :     SEXP Csparse_Csparse_prod(SEXP a, SEXP b)
145 :     {
146 : maechler 1659 cholmod_sparse
147 :     *cha = as_cholmod_sparse(a),
148 : bates 1059 *chb = as_cholmod_sparse(b);
149 :     cholmod_sparse *chc = cholmod_ssmult(cha, chb, 0, cha->xtype, 1, &c);
150 : bates 1366 SEXP dn = allocVector(VECSXP, 2);
151 : bates 922
152 : bates 1141 Free(cha); Free(chb);
153 : bates 1366 SET_VECTOR_ELT(dn, 0, /* establish dimnames */
154 :     duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(a, Matrix_DimNamesSym), 0)));
155 :     SET_VECTOR_ELT(dn, 1,
156 :     duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(b, Matrix_DimNamesSym), 1)));
157 : maechler 1548 return chm_sparse_to_SEXP(chc, 1, 0, 0, "", dn);
158 : bates 922 }
159 :    
160 : maechler 1659 SEXP Csparse_Csparse_crossprod(SEXP a, SEXP b, SEXP trans)
161 : bates 1657 {
162 : maechler 1659 int tr = asLogical(trans);
163 :     cholmod_sparse
164 :     *cha = as_cholmod_sparse(a),
165 : bates 1657 *chb = as_cholmod_sparse(b);
166 : maechler 1659 cholmod_sparse *chTr, *chc;
167 : bates 1657 SEXP dn = allocVector(VECSXP, 2);
168 :    
169 : maechler 1659 /* cholmod_sparse *chTr = cholmod_transpose(cha, 1, &c); */
170 :     /* cholmod_sparse *chc = cholmod_ssmult(chTr, chb, 0, cha->xtype, 1, &c); */
171 :    
172 :     if (tr)
173 :     chTr = cholmod_transpose(chb, chb->xtype, &c);
174 :     else
175 :     chTr = cholmod_transpose(cha, cha->xtype, &c);
176 :     chc = cholmod_ssmult((tr) ? cha : chTr, (tr) ? chTr : chb,
177 :     0, cha->xtype, 1, &c);
178 :    
179 :     Free(cha); Free(chb); cholmod_free_sparse(&chTr, &c);
180 :    
181 : bates 1657 SET_VECTOR_ELT(dn, 0, /* establish dimnames */
182 : maechler 1659 duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(a, Matrix_DimNamesSym), (tr) ? 0 : 1)));
183 : bates 1657 SET_VECTOR_ELT(dn, 1,
184 : maechler 1659 duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(b, Matrix_DimNamesSym), (tr) ? 0 : 1)));
185 : bates 1657 return chm_sparse_to_SEXP(chc, 1, 0, 0, "", dn);
186 :     }
187 :    
188 : bates 922 SEXP Csparse_dense_prod(SEXP a, SEXP b)
189 :     {
190 :     cholmod_sparse *cha = as_cholmod_sparse(a);
191 : maechler 1660 SEXP b_M = PROTECT(mMatrix_as_dgeMatrix(b));
192 :     cholmod_dense *chb = as_cholmod_dense(b_M);
193 : maechler 1548 cholmod_dense *chc =
194 : bates 1448 cholmod_allocate_dense(cha->nrow, chb->ncol, cha->nrow, chb->xtype, &c);
195 : maechler 1660 SEXP dn = allocVector(VECSXP, 2);
196 : bates 1448 double alpha[] = {1,0}, beta[] = {0,0};
197 : bates 922
198 : bates 1448 cholmod_sdmult(cha, 0, alpha, beta, chb, chc, &c);
199 : bates 1141 Free(cha); Free(chb);
200 : bates 1461 UNPROTECT(1);
201 : maechler 1660 SET_VECTOR_ELT(dn, 0, /* establish dimnames */
202 :     duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(a, Matrix_DimNamesSym), 0)));
203 :     SET_VECTOR_ELT(dn, 1,
204 :     duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(b_M, Matrix_DimNamesSym), 1)));
205 :     return chm_dense_to_SEXP(chc, 1, 0, dn);
206 : bates 922 }
207 : maechler 925
208 : bates 1067 SEXP Csparse_dense_crossprod(SEXP a, SEXP b)
209 :     {
210 :     cholmod_sparse *cha = as_cholmod_sparse(a);
211 : maechler 1660 SEXP b_M = PROTECT(mMatrix_as_dgeMatrix(b));
212 :     cholmod_dense *chb = as_cholmod_dense(b_M);
213 : bates 1448 cholmod_dense *chc =
214 :     cholmod_allocate_dense(cha->ncol, chb->ncol, cha->ncol, chb->xtype, &c);
215 : maechler 1660 SEXP dn = allocVector(VECSXP, 2);
216 : bates 1448 double alpha[] = {1,0}, beta[] = {0,0};
217 : bates 1067
218 : bates 1448 cholmod_sdmult(cha, 1, alpha, beta, chb, chc, &c);
219 : bates 1067 Free(cha); Free(chb);
220 : bates 1461 UNPROTECT(1);
221 : maechler 1660 SET_VECTOR_ELT(dn, 0, /* establish dimnames */
222 :     duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(a, Matrix_DimNamesSym), 1)));
223 :     SET_VECTOR_ELT(dn, 1,
224 :     duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(b_M, Matrix_DimNamesSym), 1)));
225 :     return chm_dense_to_SEXP(chc, 1, 0, dn);
226 : bates 1067 }
227 :    
228 : maechler 1659 /* Computes x'x or x x' -- see Csparse_Csparse_crossprod above for x'y and x y' */
229 : bates 928 SEXP Csparse_crossprod(SEXP x, SEXP trans, SEXP triplet)
230 : bates 922 {
231 : maechler 957 int trip = asLogical(triplet),
232 :     tr = asLogical(trans); /* gets reversed because _aat is tcrossprod */
233 : bates 928 cholmod_triplet
234 :     *cht = trip ? as_cholmod_triplet(x) : (cholmod_triplet*) NULL;
235 :     cholmod_sparse *chcp, *chxt,
236 :     *chx = trip ? cholmod_triplet_to_sparse(cht, cht->nnz, &c)
237 :     : as_cholmod_sparse(x);
238 : bates 1366 SEXP dn = PROTECT(allocVector(VECSXP, 2));
239 : bates 922
240 : bates 923 if (!tr)
241 : bates 1353 chxt = cholmod_transpose(chx, chx->xtype, &c);
242 : bates 928 chcp = cholmod_aat((!tr) ? chxt : chx, (int *) NULL, 0, chx->xtype, &c);
243 : maechler 957 if(!chcp)
244 : maechler 1618 error(_("Csparse_crossprod(): error return from cholmod_aat()"));
245 : bates 1360 cholmod_band_inplace(0, chcp->ncol, chcp->xtype, chcp, &c);
246 :     chcp->stype = 1;
247 : bates 930 if (trip) {
248 :     cholmod_free_sparse(&chx, &c);
249 : bates 1141 Free(cht);
250 : bates 930 } else {
251 : bates 1141 Free(chx);
252 : bates 930 }
253 : bates 923 if (!tr) cholmod_free_sparse(&chxt, &c);
254 : bates 1366 /* create dimnames */
255 :     SET_VECTOR_ELT(dn, 0,
256 :     duplicate(VECTOR_ELT(GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym),
257 : maechler 1660 (tr) ? 0 : 1)));
258 : bates 1366 SET_VECTOR_ELT(dn, 1, duplicate(VECTOR_ELT(dn, 0)));
259 :     UNPROTECT(1);
260 : maechler 1548 return chm_sparse_to_SEXP(chcp, 1, 0, 0, "", dn);
261 : bates 922 }
262 : bates 923
263 : maechler 1618 SEXP Csparse_drop(SEXP x, SEXP tol)
264 :     {
265 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x),
266 :     *ans = cholmod_copy(chx, chx->stype, chx->xtype, &c);
267 :     double dtol = asReal(tol);
268 :     int Rkind = (chx->xtype == CHOLMOD_REAL) ? Real_kind(x) : 0;
269 :    
270 :     if(!cholmod_drop(dtol, ans, &c))
271 :     error(_("cholmod_drop() failed"));
272 :     Free(chx);
273 :     /* FIXME: currently drops dimnames */
274 :     return chm_sparse_to_SEXP(ans, 1, 0, Rkind, "", R_NilValue);
275 :     }
276 :    
277 :    
278 : bates 1218 SEXP Csparse_horzcat(SEXP x, SEXP y)
279 :     {
280 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x),
281 :     *chy = as_cholmod_sparse(y), *ans;
282 : maechler 1548 int Rkind = 0; /* only for "d" - FIXME */
283 : maechler 1375
284 : bates 1218 ans = cholmod_horzcat(chx, chy, 1, &c);
285 :     Free(chx); Free(chy);
286 : bates 1366 /* FIXME: currently drops dimnames */
287 : maechler 1548 return chm_sparse_to_SEXP(ans, 1, 0, Rkind, "", R_NilValue);
288 : bates 1218 }
289 :    
290 :     SEXP Csparse_vertcat(SEXP x, SEXP y)
291 :     {
292 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x),
293 :     *chy = as_cholmod_sparse(y), *ans;
294 : maechler 1548 int Rkind = 0; /* only for "d" - FIXME */
295 : maechler 1375
296 : bates 1218 ans = cholmod_vertcat(chx, chy, 1, &c);
297 :     Free(chx); Free(chy);
298 : bates 1366 /* FIXME: currently drops dimnames */
299 : maechler 1548 return chm_sparse_to_SEXP(ans, 1, 0, Rkind, "", R_NilValue);
300 : bates 1218 }
301 : bates 1265
302 :     SEXP Csparse_band(SEXP x, SEXP k1, SEXP k2)
303 :     {
304 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x), *ans;
305 : maechler 1548 int Rkind = (chx->xtype == CHOLMOD_REAL) ? Real_kind(x) : 0;
306 : bates 1265
307 :     ans = cholmod_band(chx, asInteger(k1), asInteger(k2), chx->xtype, &c);
308 :     Free(chx);
309 : maechler 1548 return chm_sparse_to_SEXP(ans, 1, 0, Rkind, "", R_NilValue);
310 : bates 1265 }
311 : bates 1366
312 :     SEXP Csparse_diagU2N(SEXP x)
313 :     {
314 : maechler 1708 if (*diag_P(x) != 'U') {/* "trivially fast" when there's no 'diag' slot at all */
315 :     return (x);
316 :     }
317 :     else {
318 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x);
319 :     cholmod_sparse *eye = cholmod_speye(chx->nrow, chx->ncol, chx->xtype, &c);
320 :     double one[] = {1, 0};
321 :     cholmod_sparse *ans = cholmod_add(chx, eye, one, one, TRUE, TRUE, &c);
322 : maechler 1710 int uploT = (*uplo_P(x) == 'U') ? 1 : -1;
323 : maechler 1708 int Rkind = (chx->xtype == CHOLMOD_REAL) ? Real_kind(x) : 0;
324 : bates 1366
325 : maechler 1708 Free(chx); cholmod_free_sparse(&eye, &c);
326 :     return chm_sparse_to_SEXP(ans, 1, uploT, Rkind, "N",
327 :     duplicate(GET_SLOT(x, Matrix_DimNamesSym)));
328 :     }
329 : bates 1366 }
330 :    
331 :     SEXP Csparse_submatrix(SEXP x, SEXP i, SEXP j)
332 :     {
333 :     cholmod_sparse *chx = as_cholmod_sparse(x);
334 :     int rsize = (isNull(i)) ? -1 : LENGTH(i),
335 :     csize = (isNull(j)) ? -1 : LENGTH(j);
336 : maechler 1548 int Rkind = (chx->xtype == CHOLMOD_REAL) ? Real_kind(x) : 0;
337 : bates 1366
338 :     if (rsize >= 0 && !isInteger(i))
339 :     error(_("Index i must be NULL or integer"));
340 :     if (csize >= 0 && !isInteger(j))
341 :     error(_("Index j must be NULL or integer"));
342 :     return chm_sparse_to_SEXP(cholmod_submatrix(chx, INTEGER(i), rsize,
343 : maechler 1375 INTEGER(j), csize,
344 : bates 1366 TRUE, TRUE, &c),
345 : maechler 1548 1, 0, Rkind, "", R_NilValue);
346 : bates 1366 }

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