SCM

SCM Repository

[matrix] Diff of /pkg/src/dsCMatrix.c
ViewVC logotype

Diff of /pkg/src/dsCMatrix.c

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Patch Patch

pkg/src/sscMatrix.c revision 10, Mon Mar 22 20:20:05 2004 UTC pkg/src/dsCMatrix.c revision 534, Tue Feb 8 08:59:31 2005 UTC
# Line 1  Line 1 
1  #include "sscMatrix.h"  #include "dsCMatrix.h"
2    
3  SEXP sscMatrix_validate(SEXP obj)  SEXP dsCMatrix_validate(SEXP obj)
4  {  {
5      SEXP uplo = GET_SLOT(obj, Matrix_uploSym);      SEXP uplo = GET_SLOT(obj, Matrix_uploSym);
6      int *Dim = INTEGER(GET_SLOT(obj, Matrix_DimSym));      int *Dim = INTEGER(GET_SLOT(obj, Matrix_DimSym));
7      char *val;      char *val;
8    
9      if (length(uplo) != 1)      if (length(uplo) != 1)
10          return ScalarString(mkChar("uplo slot must have length 1"));          return mkString("uplo slot must have length 1");
11      val = CHAR(STRING_ELT(uplo, 0));      val = CHAR(STRING_ELT(uplo, 0));
12      if (strlen(val) != 1)      if (strlen(val) != 1)
13          return ScalarString(mkChar("uplo[1] must have string length 1"));          return mkString("uplo[1] must have string length 1");
14      if (toupper(*val) != 'U' && toupper(*val) != 'L')      if (*val != 'U' && *val != 'L')
15          return ScalarString(mkChar("uplo[1] must be \"U\" or \"L\""));          return mkString("uplo[1] must be \"U\" or \"L\"");
16      if (Dim[0] != Dim[1])      if (Dim[0] != Dim[1])
17          return ScalarString(mkChar("Symmetric matrix must be square"));          return mkString("Symmetric matrix must be square");
18      csc_check_column_sorting(obj);      csc_check_column_sorting(obj);
19      return ScalarLogical(1);      return ScalarLogical(1);
20  }  }
21    
22  SEXP sscMatrix_chol(SEXP x, SEXP pivot)  SEXP dsCMatrix_chol(SEXP x, SEXP pivot)
23  {  {
24      SEXP val = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("sscChol")));      SEXP pSlot = GET_SLOT(x, Matrix_pSym), xorig = x;
25      taucs_ccs_matrix *tm =      int *Ai = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_iSym)),
26          csc_taucs_ptr(x, TAUCS_DOUBLE | TAUCS_LOWER | TAUCS_SYMMETRIC);          *Ap = INTEGER(pSlot),
27      int nnz, piv = asLogical(pivot);          *Lp, *Parent, info,
28      int *dims;          lo = CHAR(asChar(GET_SLOT(x, Matrix_uploSym)))[0] == 'L',
29      void *L;          n = length(pSlot)-1,
30            nnz, piv = asLogical(pivot);
31        SEXP val = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("dCholCMatrix")));
32        int *P, *Pinv;
33        double *Ax;
34    
35        /* 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    
39        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        SET_SLOT(val, Matrix_uploSym, mkString("L"));
45        SET_SLOT(val, Matrix_diagSym, mkString("U"));
46        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        SET_SLOT(val, Matrix_permSym, allocVector(INTSXP, n));
52        P = INTEGER(GET_SLOT(val, Matrix_permSym));
53      if (piv) {      if (piv) {
54          int *iperm, *perm;          SEXP trip = PROTECT(dsCMatrix_to_dgTMatrix(x));
55            SEXP Ti = GET_SLOT(trip, Matrix_iSym);
56    
57            /* 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            triplet_to_col(n, n, nnz, INTEGER(Ti),
66                           INTEGER(GET_SLOT(trip, Matrix_jSym)),
67                           REAL(GET_SLOT(trip, Matrix_xSym)),
68                           Ap, Ai, Ax);
69            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          SET_SLOT(val, Matrix_permSym, allocVector(INTSXP, tm->n));      }
76          SET_SLOT(val, Matrix_ipermSym, allocVector(INTSXP, tm->n));      R_ldl_symbolic(n, Ap, Ai, Lp, Parent, (piv) ? P : (int *)NULL,
77          perm = INTEGER(GET_SLOT(val, Matrix_permSym));                     (piv) ? Pinv : (int *)NULL);
78          iperm = INTEGER(GET_SLOT(val, Matrix_ipermSym));      nnz = Lp[n];
         ssc_metis_order(tm->n, (tm->colptr)[tm->n], tm->colptr,  
                         tm->rowind, perm, iperm);  
         tm = taucs_dccs_permute_symmetrically(tm, perm, iperm);  
     }  
     if (!(L = taucs_ccs_factor_llt_mf(tm)))  
         error("Matrix is not positive definite");  
     if (piv) taucs_dccs_free(tm);  
     tm = taucs_supernodal_factor_to_ccs(L);  
     taucs_supernodal_factor_free(L);  
     nnz = tm->colptr[tm->n];  
     SET_SLOT(val, Matrix_pSym, allocVector(INTSXP, tm->n + 1));  
     Memcpy(INTEGER(GET_SLOT(val, Matrix_pSym)), tm->colptr, tm->n + 1);  
79      SET_SLOT(val, Matrix_iSym, allocVector(INTSXP, nnz));      SET_SLOT(val, Matrix_iSym, allocVector(INTSXP, nnz));
     Memcpy(INTEGER(GET_SLOT(val, Matrix_iSym)), tm->rowind, nnz);  
80      SET_SLOT(val, Matrix_xSym, allocVector(REALSXP, nnz));      SET_SLOT(val, Matrix_xSym, allocVector(REALSXP, nnz));
81      Memcpy(REAL(GET_SLOT(val, Matrix_xSym)), tm->values.d, nnz);      SET_SLOT(val, Matrix_DSym, allocVector(REALSXP, n));
82      dims = INTEGER(GET_SLOT(val, Matrix_DimSym));      info = R_ldl_numeric(n, Ap, Ai, Ax, Lp, Parent,
83      dims[0] = dims[1] = tm->n;                           INTEGER(GET_SLOT(val, Matrix_iSym)),
84      taucs_dccs_free(tm);                           REAL(GET_SLOT(val, Matrix_xSym)),
85      UNPROTECT(1);                           REAL(GET_SLOT(val, Matrix_DSym)),
86      return set_factorization(x, val, "Cholesky");                           (piv) ? P : (int *)NULL,
87                             (piv) ? Pinv : (int *)NULL);
88        if (info != n)
89            error("Leading minor of size %d (possibly after permutation) is indefinite",
90                  info + 1);
91        if (piv) {
92            Free(Pinv); Free(Ax); Free(Ai); Free(Ap);
93        }
94        UNPROTECT(lo ? 2 : 1);
95        return set_factors(xorig, val, "Cholesky");
96  }  }
97    
98  SEXP sscMatrix_matrix_solve(SEXP a, SEXP b)  SEXP dsCMatrix_matrix_solve(SEXP a, SEXP b)
99  {  {
100      SEXP Chol = get_factorization(a, "Cholesky"),      SEXP Chol = get_factors(a, "Cholesky"), perm,
101          val = PROTECT(duplicate(b));          val = PROTECT(duplicate(b));
102      int *adims = INTEGER(GET_SLOT(a, Matrix_DimSym)),      int *adims = INTEGER(GET_SLOT(a, Matrix_DimSym)),
103          *bdims = INTEGER(getAttrib(b, R_DimSymbol)),          *bdims = INTEGER(getAttrib(b, R_DimSymbol)),
104          j, n = adims[1];          *Li, *Lp, j, n = adims[1], ncol = bdims[1], piv;
105      taucs_ccs_matrix* tm;      double *Lx, *D, *in = REAL(b), *out = REAL(val), *tmp = (double *) NULL;
     double *in = REAL(b), *out = REAL(val) ;  
106    
107      if (!(isReal(b) && isMatrix(b)))      if (!(isReal(b) && isMatrix(b)))
108          error("Argument b must be a numeric matrix");          error("Argument b must be a numeric matrix");
109      if (*adims != *bdims || bdims[1] < 1 || *adims < 1)      if (*adims != *bdims || bdims[1] < 1 || *adims < 1)
110          error("Dimensions of system to be solved are inconsistent");          error("Dimensions of system to be solved are inconsistent");
111      if (Chol == R_NilValue) Chol = sscMatrix_chol(a, ScalarLogical(1.));      if (Chol == R_NilValue) Chol = dsCMatrix_chol(a, ScalarLogical(1));
112      tm = csc_taucs_ptr(Chol, TAUCS_DOUBLE | TAUCS_LOWER | TAUCS_TRIANGULAR);      perm = GET_SLOT(Chol, Matrix_permSym);
113      if (!length(GET_SLOT(Chol, Matrix_permSym))) {      piv = length(perm);
114          for (j = 0; j < bdims[1]; j++, in += n, out += n) {      if (piv) tmp = Calloc(n, double);
115              int errcode = taucs_dccs_solve_llt(tm, out, in);      Li = INTEGER(GET_SLOT(Chol, Matrix_iSym));
116              if (errcode)      Lp = INTEGER(GET_SLOT(Chol, Matrix_pSym));
117                  error("taucs_solve returned error code %d for column %d",      Lx = REAL(GET_SLOT(Chol, Matrix_xSym));
118                        errcode, j + 1);      D = REAL(GET_SLOT(Chol, Matrix_DSym));
119          }      for (j = 0; j < ncol; j++, in += n, out += n) {
120      } else {          if (piv) R_ldl_perm(n, out, in, INTEGER(perm));
121          int *iperm = INTEGER(GET_SLOT(Chol, Matrix_ipermSym));          else Memcpy(out, in, n);
122          double *tmpIn = (double *) R_alloc(n, sizeof(double)),          R_ldl_lsolve(n, out, Lp, Li, Lx);
123              *tmpOut = (double *) R_alloc(n, sizeof(double));          R_ldl_dsolve(n, out, D);
124            R_ldl_ltsolve(n, out, Lp, Li, Lx);
125          for (j = 0; j < bdims[1]; j++, in += n, out += n) {          if (piv) R_ldl_permt(n, out, Memcpy(tmp, out, n), INTEGER(perm));
             int errcode, i;  
                                 /* permute y */  
             for (i = 0; i < n; i++) tmpIn[iperm[i]] = in[i];  
                                 /* solve */  
             errcode = taucs_dccs_solve_llt(tm, tmpOut, tmpIn);  
             if (errcode)  
                 error("taucs_solve returned error code %d for column %d",  
                       errcode, j + 1);  
                                 /* inverse permute b */  
             for (i = 0; i < n; i++) out[i] = tmpOut[iperm[i]];  
         }  
126      }      }
127        if (piv) Free(tmp);
128      UNPROTECT(1);      UNPROTECT(1);
129      return val;      return val;
130  }  }
131    
132  SEXP sscMatrix_inverse_factor(SEXP A)  SEXP dsCMatrix_inverse_factor(SEXP A)
133  {  {
134      return mat_from_taucs(taucs_ccs_factor_xxt(      return R_NilValue;          /* FIXME: Write this function. */
         csc_taucs_ptr(A, TAUCS_DOUBLE | TAUCS_LOWER | TAUCS_SYMMETRIC)));  
135  }  }
136    
137  SEXP ssc_transpose(SEXP x)  SEXP ssc_transpose(SEXP x)
138  {  {
139      SEXP      SEXP
140          ans = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("sscMatrix"))),          ans = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("dsCMatrix"))),
141          islot = GET_SLOT(x, Matrix_iSym);          islot = GET_SLOT(x, Matrix_iSym);
142      int nnz = length(islot),      int nnz = length(islot),
143          *adims = INTEGER(GET_SLOT(ans, Matrix_DimSym)),          *adims = INTEGER(GET_SLOT(ans, Matrix_DimSym)),
144          *xdims = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym));          *xdims = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym));
145    
146      adims[0] = xdims[1]; adims[1] = xdims[0];      adims[0] = xdims[1]; adims[1] = xdims[0];
147      if (toupper(CHAR(asChar(GET_SLOT(x, Matrix_uploSym)))[0]) == 'U')      if (CHAR(asChar(GET_SLOT(x, Matrix_uploSym)))[0] == 'U')
148          SET_SLOT(ans, Matrix_uploSym, ScalarString(mkChar("L")));          SET_SLOT(ans, Matrix_uploSym, mkString("L"));
149      SET_SLOT(ans, Matrix_pSym, allocVector(INTSXP, xdims[0] + 1));      SET_SLOT(ans, Matrix_pSym, allocVector(INTSXP, xdims[0] + 1));
150      SET_SLOT(ans, Matrix_iSym, allocVector(INTSXP, nnz));      SET_SLOT(ans, Matrix_iSym, allocVector(INTSXP, nnz));
151      SET_SLOT(ans, Matrix_xSym, allocVector(REALSXP, nnz));      SET_SLOT(ans, Matrix_xSym, allocVector(REALSXP, nnz));
# Line 134  Line 159 
159      UNPROTECT(1);      UNPROTECT(1);
160      return ans;      return ans;
161  }  }
162    
163    SEXP dsCMatrix_to_dgTMatrix(SEXP x)
164    {
165        SEXP
166            ans = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("dgTMatrix"))),
167            islot = GET_SLOT(x, Matrix_iSym),
168            pslot = GET_SLOT(x, Matrix_pSym);
169        int *ai, *aj, *iv = INTEGER(islot),
170            j, jj, nnz = length(islot), nout,
171            n = length(pslot) - 1,
172            *p = INTEGER(pslot), pos;
173        double *ax, *xv = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_xSym));
174    
175        /* increment output count by number of off-diagonals */
176        nout = nnz;
177        for (j = 0; j < n; j++) {
178            int p2 = p[j+1];
179            for (jj = p[j]; jj < p2; jj++) {
180                if (iv[jj] != j) nout++;
181            }
182        }
183        SET_SLOT(ans, Matrix_DimSym, duplicate(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym)));
184        SET_SLOT(ans, Matrix_iSym, allocVector(INTSXP, nout));
185        ai = INTEGER(GET_SLOT(ans, Matrix_iSym));
186        SET_SLOT(ans, Matrix_jSym, allocVector(INTSXP, nout));
187        aj = INTEGER(GET_SLOT(ans, Matrix_jSym));
188        SET_SLOT(ans, Matrix_xSym, allocVector(REALSXP, nout));
189        ax = REAL(GET_SLOT(ans, Matrix_xSym));
190        pos = 0;
191        for (j = 0; j < n; j++) {
192            int p2 = p[j+1];
193            for (jj = p[j]; jj < p2; jj++) {
194                int ii = iv[jj];
195                double xx = xv[jj];
196    
197                ai[pos] = ii; aj[pos] = j; ax[pos] = xx; pos++;
198                if (ii != j) {
199                    aj[pos] = ii; ai[pos] = j; ax[pos] = xx; pos++;
200                }
201            }
202        }
203        UNPROTECT(1);
204        return ans;
205    }
206    
207    SEXP dsCMatrix_ldl_symbolic(SEXP x, SEXP doPerm)
208    {
209        SEXP Ax, Dims = GET_SLOT(x, Matrix_DimSym),
210            ans = PROTECT(allocVector(VECSXP, 3)), tsc;
211        int i, n = INTEGER(Dims)[0], nz, nza,
212            *Ap, *Ai, *Lp, *Li, *Parent,
213            doperm = asLogical(doPerm),
214            *P = (int *) NULL, *Pinv = (int *) NULL;
215    
216    
217        if (CHAR(asChar(GET_SLOT(x, Matrix_uploSym)))[0] == 'L') {
218            x = PROTECT(ssc_transpose(x));
219        } else {
220            x = PROTECT(duplicate(x));
221        }
222        Ax = GET_SLOT(x, Matrix_xSym);
223        nza = length(Ax);
224        Ap = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_pSym));
225        Ai = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_iSym));
226        if (doperm) {
227            int *perm, *iperm = Calloc(n, int);
228    
229            SET_VECTOR_ELT(ans, 2, allocVector(INTSXP, n));
230            perm = INTEGER(VECTOR_ELT(ans, 2));
231            ssc_metis_order(n, Ap, Ai, perm, iperm);
232            ssc_symbolic_permute(n, 1, iperm, Ap, Ai);
233            Free(iperm);
234        }
235        SET_VECTOR_ELT(ans, 0, allocVector(INTSXP, n));
236        Parent = INTEGER(VECTOR_ELT(ans, 0));
237        SET_VECTOR_ELT(ans, 1, NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("dtCMatrix")));
238        tsc = VECTOR_ELT(ans, 1);
239        SET_SLOT(tsc, Matrix_uploSym, mkString("L"));
240        SET_SLOT(tsc, Matrix_diagSym, mkString("U"));
241        SET_SLOT(tsc, Matrix_DimSym, Dims);
242        SET_SLOT(tsc, Matrix_pSym, allocVector(INTSXP, n + 1));
243        Lp = INTEGER(GET_SLOT(tsc, Matrix_pSym));
244        R_ldl_symbolic(n, Ap, Ai, Lp, Parent, P, Pinv);
245        nz = Lp[n];
246        SET_SLOT(tsc, Matrix_iSym, allocVector(INTSXP, nz));
247        Li = INTEGER(GET_SLOT(tsc, Matrix_iSym));
248        SET_SLOT(tsc, Matrix_xSym, allocVector(REALSXP, nz));
249        for (i = 0; i < nza; i++) REAL(Ax)[i] = 0.00001;
250        for (i = 0; i < n; i++) REAL(Ax)[Ap[i+1]-1] = 10000.;
251        i = R_ldl_numeric(n, Ap, Ai, REAL(Ax), Lp, Parent, Li,
252                        REAL(GET_SLOT(tsc, Matrix_xSym)),
253                        (double *) R_alloc(n, sizeof(double)), /* D */
254                        P, Pinv);
255        UNPROTECT(2);
256        return ans;
257    }
258    
259    SEXP dsCMatrix_metis_perm(SEXP x)
260    {
261        SEXP pSlot = GET_SLOT(x, Matrix_pSym),
262            ans = PROTECT(allocVector(VECSXP, 2));
263        int n = length(pSlot) - 1;
264    
265        SET_VECTOR_ELT(ans, 0, allocVector(INTSXP, n));
266        SET_VECTOR_ELT(ans, 1, allocVector(INTSXP, n));
267        ssc_metis_order(n,
268                        INTEGER(pSlot),
269                        INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_iSym)),
270                        INTEGER(VECTOR_ELT(ans, 0)),
271                        INTEGER(VECTOR_ELT(ans, 1)));
272        UNPROTECT(1);
273        return ans;
274    }
275    

Legend:
Removed from v.10  
changed lines
  Added in v.534

root@r-forge.r-project.org
ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.0.0  
Thanks to:
Vienna University of Economics and Business Powered By FusionForge