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[matrix] Annotation of /pkg/src/dsCMatrix.c
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Annotation of /pkg/src/dsCMatrix.c

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Revision 587 - (view) (download) (as text)

1 : bates 478 #include "dsCMatrix.h"
2 : bates 10
3 : bates 478 SEXP dsCMatrix_validate(SEXP obj)
4 : bates 10 {
5 :     SEXP uplo = GET_SLOT(obj, Matrix_uploSym);
6 :     int *Dim = INTEGER(GET_SLOT(obj, Matrix_DimSym));
7 :     char *val;
8 : maechler 534
9 : bates 10 if (length(uplo) != 1)
10 : bates 582 return mkString(_("uplo slot must have length 1"));
11 : bates 10 val = CHAR(STRING_ELT(uplo, 0));
12 : maechler 534 if (strlen(val) != 1)
13 : bates 582 return mkString(_("uplo[1] must have string length 1"));
14 : maechler 534 if (*val != 'U' && *val != 'L')
15 : bates 582 return mkString(_("uplo[1] must be \"U\" or \"L\""));
16 : bates 10 if (Dim[0] != Dim[1])
17 : bates 582 return mkString(_("Symmetric matrix must be square"));
18 : bates 10 csc_check_column_sorting(obj);
19 :     return ScalarLogical(1);
20 :     }
21 :    
22 : bates 478 SEXP dsCMatrix_chol(SEXP x, SEXP pivot)
23 : bates 10 {
24 : bates 257 SEXP pSlot = GET_SLOT(x, Matrix_pSym), xorig = x;
25 :     int *Ai = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_iSym)),
26 :     *Ap = INTEGER(pSlot),
27 :     *Lp, *Parent, info,
28 : maechler 534 lo = CHAR(asChar(GET_SLOT(x, Matrix_uploSym)))[0] == 'L',
29 : bates 257 n = length(pSlot)-1,
30 :     nnz, piv = asLogical(pivot);
31 : bates 488 SEXP val = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("dCholCMatrix")));
32 : bates 492 int *P, *Pinv;
33 : bates 257 double *Ax;
34 : bates 10
35 : bates 492 /* FIXME: Check if there is a Cholesky factorization. If yes,
36 :     check if the permutation status matches that of the call. If
37 :     so, return it. */
38 : maechler 534
39 : bates 257 if (lo) {
40 :     x = PROTECT(ssc_transpose(x));
41 :     Ai = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_iSym));
42 :     Ap = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_pSym));
43 :     }
44 : bates 492 SET_SLOT(val, Matrix_uploSym, mkString("L"));
45 :     SET_SLOT(val, Matrix_diagSym, mkString("U"));
46 : bates 257 SET_SLOT(val, Matrix_DimSym, duplicate(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym)));
47 :     SET_SLOT(val, Matrix_ParentSym, allocVector(INTSXP, n));
48 :     Parent = INTEGER(GET_SLOT(val, Matrix_ParentSym));
49 :     SET_SLOT(val, Matrix_pSym, allocVector(INTSXP, n + 1));
50 :     Lp = INTEGER(GET_SLOT(val, Matrix_pSym));
51 : bates 492 SET_SLOT(val, Matrix_permSym, allocVector(INTSXP, n));
52 :     P = INTEGER(GET_SLOT(val, Matrix_permSym));
53 : bates 10 if (piv) {
54 : bates 478 SEXP trip = PROTECT(dsCMatrix_to_dgTMatrix(x));
55 : bates 257 SEXP Ti = GET_SLOT(trip, Matrix_iSym);
56 : bates 10
57 : bates 257 /* determine the permutation with Metis */
58 :     Pinv = Calloc(n, int);
59 :     ssc_metis_order(n, Ap, Ai, P, Pinv);
60 :     /* create a symmetrized form of x */
61 :     nnz = length(Ti);
62 :     Ai = Calloc(nnz, int);
63 :     Ax = Calloc(nnz, double);
64 :     Ap = Calloc(n + 1, int);
65 : bates 488 triplet_to_col(n, n, nnz, INTEGER(Ti),
66 : bates 257 INTEGER(GET_SLOT(trip, Matrix_jSym)),
67 :     REAL(GET_SLOT(trip, Matrix_xSym)),
68 :     Ap, Ai, Ax);
69 : bates 492 UNPROTECT(1);
70 :     } else {
71 :     int i;
72 :     for (i = 0; i < n; i++) P[i] = i;
73 :     Ax = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_xSym));
74 :    
75 :     }
76 :     R_ldl_symbolic(n, Ap, Ai, Lp, Parent, (piv) ? P : (int *)NULL,
77 :     (piv) ? Pinv : (int *)NULL);
78 : bates 257 nnz = Lp[n];
79 : bates 10 SET_SLOT(val, Matrix_iSym, allocVector(INTSXP, nnz));
80 :     SET_SLOT(val, Matrix_xSym, allocVector(REALSXP, nnz));
81 : maechler 534 SET_SLOT(val, Matrix_DSym, allocVector(REALSXP, n));
82 : bates 492 info = R_ldl_numeric(n, Ap, Ai, Ax, Lp, Parent,
83 :     INTEGER(GET_SLOT(val, Matrix_iSym)),
84 :     REAL(GET_SLOT(val, Matrix_xSym)),
85 :     REAL(GET_SLOT(val, Matrix_DSym)),
86 :     (piv) ? P : (int *)NULL,
87 :     (piv) ? Pinv : (int *)NULL);
88 : bates 257 if (info != n)
89 : bates 582 error(_("Leading minor of size %d (possibly after permutation) is indefinite"),
90 : bates 257 info + 1);
91 :     if (piv) {
92 :     Free(Pinv); Free(Ax); Free(Ai); Free(Ap);
93 :     }
94 :     UNPROTECT(lo ? 2 : 1);
95 : bates 476 return set_factors(xorig, val, "Cholesky");
96 : bates 10 }
97 :    
98 : bates 478 SEXP dsCMatrix_matrix_solve(SEXP a, SEXP b)
99 : bates 10 {
100 : bates 476 SEXP Chol = get_factors(a, "Cholesky"), perm,
101 : bates 10 val = PROTECT(duplicate(b));
102 :     int *adims = INTEGER(GET_SLOT(a, Matrix_DimSym)),
103 :     *bdims = INTEGER(getAttrib(b, R_DimSymbol)),
104 : bates 257 *Li, *Lp, j, n = adims[1], ncol = bdims[1], piv;
105 :     double *Lx, *D, *in = REAL(b), *out = REAL(val), *tmp = (double *) NULL;
106 : bates 10
107 :     if (!(isReal(b) && isMatrix(b)))
108 : bates 582 error(_("Argument b must be a numeric matrix"));
109 : bates 10 if (*adims != *bdims || bdims[1] < 1 || *adims < 1)
110 : bates 582 error(_("Dimensions of system to be solved are inconsistent"));
111 : bates 478 if (Chol == R_NilValue) Chol = dsCMatrix_chol(a, ScalarLogical(1));
112 : bates 257 perm = GET_SLOT(Chol, Matrix_permSym);
113 :     piv = length(perm);
114 :     if (piv) tmp = Calloc(n, double);
115 :     Li = INTEGER(GET_SLOT(Chol, Matrix_iSym));
116 :     Lp = INTEGER(GET_SLOT(Chol, Matrix_pSym));
117 :     Lx = REAL(GET_SLOT(Chol, Matrix_xSym));
118 :     D = REAL(GET_SLOT(Chol, Matrix_DSym));
119 : bates 308 for (j = 0; j < ncol; j++, in += n, out += n) {
120 : bates 366 if (piv) R_ldl_perm(n, out, in, INTEGER(perm));
121 : bates 257 else Memcpy(out, in, n);
122 : bates 366 R_ldl_lsolve(n, out, Lp, Li, Lx);
123 :     R_ldl_dsolve(n, out, D);
124 :     R_ldl_ltsolve(n, out, Lp, Li, Lx);
125 :     if (piv) R_ldl_permt(n, out, Memcpy(tmp, out, n), INTEGER(perm));
126 : bates 10 }
127 : bates 257 if (piv) Free(tmp);
128 : bates 10 UNPROTECT(1);
129 :     return val;
130 :     }
131 :    
132 : bates 478 SEXP dsCMatrix_inverse_factor(SEXP A)
133 : bates 10 {
134 : bates 257 return R_NilValue; /* FIXME: Write this function. */
135 : bates 10 }
136 :    
137 :     SEXP ssc_transpose(SEXP x)
138 :     {
139 : bates 587 SEXP ans = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("dsCMatrix"))),
140 : bates 10 islot = GET_SLOT(x, Matrix_iSym);
141 : bates 587 int nnz = length(islot), *adims,
142 : bates 10 *xdims = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym));
143 :    
144 : bates 587 adims = INTEGER(ALLOC_SLOT(ans, Matrix_DimSym, INTSXP, 2));
145 : bates 10 adims[0] = xdims[1]; adims[1] = xdims[0];
146 : maechler 534 if (CHAR(asChar(GET_SLOT(x, Matrix_uploSym)))[0] == 'U')
147 :     SET_SLOT(ans, Matrix_uploSym, mkString("L"));
148 : bates 587 csc_compTr(xdims[0], xdims[1], nnz,
149 :     INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_pSym)), INTEGER(islot),
150 :     REAL(GET_SLOT(x, Matrix_xSym)),
151 :     INTEGER(ALLOC_SLOT(ans, Matrix_pSym, INTSXP, xdims[0] + 1)),
152 :     INTEGER(ALLOC_SLOT(ans, Matrix_iSym, INTSXP, nnz)),
153 :     REAL(ALLOC_SLOT(ans, Matrix_xSym, REALSXP, nnz)));
154 : bates 10 UNPROTECT(1);
155 :     return ans;
156 :     }
157 : bates 70
158 : bates 478 SEXP dsCMatrix_to_dgTMatrix(SEXP x)
159 : bates 70 {
160 :     SEXP
161 : bates 478 ans = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("dgTMatrix"))),
162 : bates 70 islot = GET_SLOT(x, Matrix_iSym),
163 :     pslot = GET_SLOT(x, Matrix_pSym);
164 :     int *ai, *aj, *iv = INTEGER(islot),
165 :     j, jj, nnz = length(islot), nout,
166 :     n = length(pslot) - 1,
167 :     *p = INTEGER(pslot), pos;
168 :     double *ax, *xv = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_xSym));
169 :    
170 :     /* increment output count by number of off-diagonals */
171 :     nout = nnz;
172 :     for (j = 0; j < n; j++) {
173 :     int p2 = p[j+1];
174 :     for (jj = p[j]; jj < p2; jj++) {
175 :     if (iv[jj] != j) nout++;
176 :     }
177 :     }
178 :     SET_SLOT(ans, Matrix_DimSym, duplicate(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym)));
179 :     SET_SLOT(ans, Matrix_iSym, allocVector(INTSXP, nout));
180 :     ai = INTEGER(GET_SLOT(ans, Matrix_iSym));
181 :     SET_SLOT(ans, Matrix_jSym, allocVector(INTSXP, nout));
182 :     aj = INTEGER(GET_SLOT(ans, Matrix_jSym));
183 :     SET_SLOT(ans, Matrix_xSym, allocVector(REALSXP, nout));
184 :     ax = REAL(GET_SLOT(ans, Matrix_xSym));
185 :     pos = 0;
186 :     for (j = 0; j < n; j++) {
187 :     int p2 = p[j+1];
188 :     for (jj = p[j]; jj < p2; jj++) {
189 :     int ii = iv[jj];
190 :     double xx = xv[jj];
191 : maechler 534
192 : bates 70 ai[pos] = ii; aj[pos] = j; ax[pos] = xx; pos++;
193 :     if (ii != j) {
194 :     aj[pos] = ii; ai[pos] = j; ax[pos] = xx; pos++;
195 :     }
196 :     }
197 :     }
198 :     UNPROTECT(1);
199 :     return ans;
200 :     }
201 : bates 153
202 : bates 478 SEXP dsCMatrix_ldl_symbolic(SEXP x, SEXP doPerm)
203 : bates 153 {
204 : bates 209 SEXP Ax, Dims = GET_SLOT(x, Matrix_DimSym),
205 :     ans = PROTECT(allocVector(VECSXP, 3)), tsc;
206 :     int i, n = INTEGER(Dims)[0], nz, nza,
207 :     *Ap, *Ai, *Lp, *Li, *Parent,
208 :     doperm = asLogical(doPerm),
209 :     *P = (int *) NULL, *Pinv = (int *) NULL;
210 : bates 153
211 : bates 209
212 : maechler 534 if (CHAR(asChar(GET_SLOT(x, Matrix_uploSym)))[0] == 'L') {
213 : bates 209 x = PROTECT(ssc_transpose(x));
214 :     } else {
215 :     x = PROTECT(duplicate(x));
216 :     }
217 :     Ax = GET_SLOT(x, Matrix_xSym);
218 :     nza = length(Ax);
219 :     Ap = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_pSym));
220 :     Ai = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_iSym));
221 :     if (doperm) {
222 : bates 366 int *perm, *iperm = Calloc(n, int);
223 :    
224 : bates 209 SET_VECTOR_ELT(ans, 2, allocVector(INTSXP, n));
225 :     perm = INTEGER(VECTOR_ELT(ans, 2));
226 : bates 366 ssc_metis_order(n, Ap, Ai, perm, iperm);
227 :     ssc_symbolic_permute(n, 1, iperm, Ap, Ai);
228 :     Free(iperm);
229 : bates 209 }
230 : bates 153 SET_VECTOR_ELT(ans, 0, allocVector(INTSXP, n));
231 : bates 209 Parent = INTEGER(VECTOR_ELT(ans, 0));
232 : bates 478 SET_VECTOR_ELT(ans, 1, NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("dtCMatrix")));
233 : bates 209 tsc = VECTOR_ELT(ans, 1);
234 : maechler 534 SET_SLOT(tsc, Matrix_uploSym, mkString("L"));
235 :     SET_SLOT(tsc, Matrix_diagSym, mkString("U"));
236 : bates 209 SET_SLOT(tsc, Matrix_DimSym, Dims);
237 :     SET_SLOT(tsc, Matrix_pSym, allocVector(INTSXP, n + 1));
238 :     Lp = INTEGER(GET_SLOT(tsc, Matrix_pSym));
239 : bates 366 R_ldl_symbolic(n, Ap, Ai, Lp, Parent, P, Pinv);
240 : bates 209 nz = Lp[n];
241 :     SET_SLOT(tsc, Matrix_iSym, allocVector(INTSXP, nz));
242 :     Li = INTEGER(GET_SLOT(tsc, Matrix_iSym));
243 :     SET_SLOT(tsc, Matrix_xSym, allocVector(REALSXP, nz));
244 :     for (i = 0; i < nza; i++) REAL(Ax)[i] = 0.00001;
245 :     for (i = 0; i < n; i++) REAL(Ax)[Ap[i+1]-1] = 10000.;
246 : bates 366 i = R_ldl_numeric(n, Ap, Ai, REAL(Ax), Lp, Parent, Li,
247 : bates 209 REAL(GET_SLOT(tsc, Matrix_xSym)),
248 :     (double *) R_alloc(n, sizeof(double)), /* D */
249 : bates 366 P, Pinv);
250 : bates 209 UNPROTECT(2);
251 : bates 153 return ans;
252 :     }
253 : bates 184
254 : bates 478 SEXP dsCMatrix_metis_perm(SEXP x)
255 : bates 184 {
256 :     SEXP pSlot = GET_SLOT(x, Matrix_pSym),
257 :     ans = PROTECT(allocVector(VECSXP, 2));
258 :     int n = length(pSlot) - 1;
259 : maechler 534
260 : bates 184 SET_VECTOR_ELT(ans, 0, allocVector(INTSXP, n));
261 : maechler 534 SET_VECTOR_ELT(ans, 1, allocVector(INTSXP, n));
262 : bates 184 ssc_metis_order(n,
263 :     INTEGER(pSlot),
264 :     INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_iSym)),
265 :     INTEGER(VECTOR_ELT(ans, 0)),
266 :     INTEGER(VECTOR_ELT(ans, 1)));
267 :     UNPROTECT(1);
268 :     return ans;
269 :     }
270 :    

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