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 741, Tue May 17 17:44:02 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 val = check_scalar_string(GET_SLOT(obj, Matrix_uploSym),
6                                       "LU", "uplo");
7      int *Dim = INTEGER(GET_SLOT(obj, Matrix_DimSym));      int *Dim = INTEGER(GET_SLOT(obj, Matrix_DimSym));
     char *val;  
8    
9      if (length(uplo) != 1)      if (isString(val)) return val;
         return ScalarString(mkChar("uplo slot must have length 1"));  
     val = CHAR(STRING_ELT(uplo, 0));  
     if (strlen(val) != 1)  
         return ScalarString(mkChar("uplo[1] must have string length 1"));  
     if (toupper(*val) != 'U' && toupper(*val) != 'L')  
         return ScalarString(mkChar("uplo[1] must be \"U\" or \"L\""));  
10      if (Dim[0] != Dim[1])      if (Dim[0] != Dim[1])
11          return ScalarString(mkChar("Symmetric matrix must be square"));          return mkString(_("Symmetric matrix must be square"));
12      csc_check_column_sorting(obj);      csc_check_column_sorting(obj);
13      return ScalarLogical(1);      return ScalarLogical(1);
14  }  }
15    
16  SEXP sscMatrix_chol(SEXP x, SEXP pivot)  SEXP dsCMatrix_chol(SEXP x, SEXP pivot)
17  {  {
18      SEXP val = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("sscChol")));      SEXP pSlot = GET_SLOT(x, Matrix_pSym), xorig = x;
19      taucs_ccs_matrix *tm =      int *Ai = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_iSym)),
20          csc_taucs_ptr(x, TAUCS_DOUBLE | TAUCS_LOWER | TAUCS_SYMMETRIC);          *Ap = INTEGER(pSlot),
21      int nnz, piv = asLogical(pivot);          *Lp, *Parent, info,
22      int *dims;          lo = CHAR(asChar(GET_SLOT(x, Matrix_uploSym)))[0] == 'L',
23      void *L;          n = length(pSlot)-1,
24            nnz, piv = asLogical(pivot);
25        SEXP val = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("dCholCMatrix")));
26        int *P, *Pinv;
27        double *Ax;
28    
29        /* FIXME: Check if there is a Cholesky factorization.  If yes,
30           check if the permutation status matches that of the call.  If
31           so, return it. */
32    
33        if (lo) {
34            x = PROTECT(ssc_transpose(x));
35            Ai = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_iSym));
36            Ap = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_pSym));
37        }
38        SET_SLOT(val, Matrix_uploSym, mkString("L"));
39        SET_SLOT(val, Matrix_diagSym, mkString("U"));
40        SET_SLOT(val, Matrix_DimSym, duplicate(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym)));
41        Parent = INTEGER(ALLOC_SLOT(val, Matrix_ParentSym, INTSXP, n));
42        Lp = INTEGER(ALLOC_SLOT(val, Matrix_pSym, INTSXP, n + 1));
43        P = INTEGER(ALLOC_SLOT(val, Matrix_permSym, INTSXP, n));
44      if (piv) {      if (piv) {
45          int *iperm, *perm;          SEXP trip = PROTECT(dsCMatrix_to_dgTMatrix(x));
46            SEXP Ti = GET_SLOT(trip, Matrix_iSym);
47    
48            /* determine the permutation with Metis */
49            Pinv = Calloc(n, int);
50            ssc_metis_order(n, Ap, Ai, P, Pinv);
51            /* create a symmetrized form of x */
52            nnz = length(Ti);
53            Ai = Calloc(nnz, int);
54            Ax = Calloc(nnz, double);
55            Ap = Calloc(n + 1, int);
56            triplet_to_col(n, n, nnz, INTEGER(Ti),
57                           INTEGER(GET_SLOT(trip, Matrix_jSym)),
58                           REAL(GET_SLOT(trip, Matrix_xSym)),
59                           Ap, Ai, Ax);
60            UNPROTECT(1);
61        } else {
62            int i;
63            for (i = 0; i < n; i++) P[i] = i;
64            Ax = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_xSym));
65    
66          SET_SLOT(val, Matrix_permSym, allocVector(INTSXP, tm->n));      }
67          SET_SLOT(val, Matrix_ipermSym, allocVector(INTSXP, tm->n));      R_ldl_symbolic(n, Ap, Ai, Lp, Parent, (piv) ? P : (int *)NULL,
68          perm = INTEGER(GET_SLOT(val, Matrix_permSym));                     (piv) ? Pinv : (int *)NULL);
69          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);  
70      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);  
71      SET_SLOT(val, Matrix_xSym, allocVector(REALSXP, nnz));      SET_SLOT(val, Matrix_xSym, allocVector(REALSXP, nnz));
72      Memcpy(REAL(GET_SLOT(val, Matrix_xSym)), tm->values.d, nnz);      SET_SLOT(val, Matrix_DSym, allocVector(REALSXP, n));
73      dims = INTEGER(GET_SLOT(val, Matrix_DimSym));      info = R_ldl_numeric(n, Ap, Ai, Ax, Lp, Parent,
74      dims[0] = dims[1] = tm->n;                           INTEGER(GET_SLOT(val, Matrix_iSym)),
75      taucs_dccs_free(tm);                           REAL(GET_SLOT(val, Matrix_xSym)),
76      UNPROTECT(1);                           REAL(GET_SLOT(val, Matrix_DSym)),
77      return set_factorization(x, val, "Cholesky");                           (piv) ? P : (int *)NULL,
78                             (piv) ? Pinv : (int *)NULL);
79        if (info != n)
80            error(_("Leading minor of size %d (possibly after permutation) is indefinite"),
81                  info + 1);
82        if (piv) {
83            Free(Pinv); Free(Ax); Free(Ai); Free(Ap);
84        }
85        UNPROTECT(lo ? 2 : 1);
86        return set_factors(xorig, val, "Cholesky");
87  }  }
88    
89  SEXP sscMatrix_matrix_solve(SEXP a, SEXP b)  SEXP dsCMatrix_matrix_solve(SEXP a, SEXP b, SEXP classed)
90  {  {
91      SEXP Chol = get_factorization(a, "Cholesky"),      int cl = asLogical(classed);
92          val = PROTECT(duplicate(b));      SEXP Chol = get_factors(a, "Cholesky"), perm,
93            bdP = cl ? GET_SLOT(b, Matrix_DimSym) : getAttrib(b, R_DimSymbol),
94            val = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("dgeMatrix")));
95      int *adims = INTEGER(GET_SLOT(a, Matrix_DimSym)),      int *adims = INTEGER(GET_SLOT(a, Matrix_DimSym)),
96          *bdims = INTEGER(getAttrib(b, R_DimSymbol)),          *bdims = INTEGER(bdP),
97          j, n = adims[1];          *Li, *Lp, j, piv;
98      taucs_ccs_matrix* tm;      int n = adims[1], ncol = bdims[1];
99      double *in = REAL(b), *out = REAL(val) ;      double *Lx, *D, *in = REAL(cl ? GET_SLOT(b, Matrix_xSym) : b),
100            *out = REAL(ALLOC_SLOT(val, Matrix_xSym, REALSXP, n * ncol)),
101      if (!(isReal(b) && isMatrix(b)))          *tmp = (double *) NULL;
102          error("Argument b must be a numeric matrix");  
103      if (*adims != *bdims || bdims[1] < 1 || *adims < 1)      if (!cl && !(isReal(b) && isMatrix(b)))
104          error("Dimensions of system to be solved are inconsistent");          error(_("Argument b must be a numeric matrix"));
105      if (Chol == R_NilValue) Chol = sscMatrix_chol(a, ScalarLogical(1.));      if (*adims != *bdims || ncol < 1 || *adims < 1)
106      tm = csc_taucs_ptr(Chol, TAUCS_DOUBLE | TAUCS_LOWER | TAUCS_TRIANGULAR);          error(_("Dimensions of system to be solved are inconsistent"));
107      if (!length(GET_SLOT(Chol, Matrix_permSym))) {      if (Chol == R_NilValue) Chol = dsCMatrix_chol(a, ScalarLogical(1));
108          for (j = 0; j < bdims[1]; j++, in += n, out += n) {      SET_SLOT(val, Matrix_DimSym, duplicate(bdP));
109              int errcode = taucs_dccs_solve_llt(tm, out, in);      perm = GET_SLOT(Chol, Matrix_permSym);
110              if (errcode)      piv = length(perm);
111                  error("taucs_solve returned error code %d for column %d",      if (piv) tmp = Calloc(n, double);
112                        errcode, j + 1);      Li = INTEGER(GET_SLOT(Chol, Matrix_iSym));
113          }      Lp = INTEGER(GET_SLOT(Chol, Matrix_pSym));
114      } else {      Lx = REAL(GET_SLOT(Chol, Matrix_xSym));
115          int *iperm = INTEGER(GET_SLOT(Chol, Matrix_ipermSym));      D = REAL(GET_SLOT(Chol, Matrix_DSym));
116          double *tmpIn = (double *) R_alloc(n, sizeof(double)),      for (j = 0; j < ncol; j++, in += n, out += n) {
117              *tmpOut = (double *) R_alloc(n, sizeof(double));          if (piv) R_ldl_perm(n, out, in, INTEGER(perm));
118            else Memcpy(out, in, n);
119          for (j = 0; j < bdims[1]; j++, in += n, out += n) {          R_ldl_lsolve(n, out, Lp, Li, Lx);
120              int errcode, i;          R_ldl_dsolve(n, out, D);
121                                  /* permute y */          R_ldl_ltsolve(n, out, Lp, Li, Lx);
122              for (i = 0; i < n; i++) tmpIn[iperm[i]] = in[i];          if (piv) R_ldl_permt(n, out, Memcpy(tmp, out, n), INTEGER(perm));
                                 /* 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]];  
         }  
123      }      }
124        if (piv) Free(tmp);
125      UNPROTECT(1);      UNPROTECT(1);
126      return val;      return val;
127  }  }
128    
129  SEXP sscMatrix_inverse_factor(SEXP A)  SEXP dsCMatrix_inverse_factor(SEXP A)
130  {  {
131      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)));  
132  }  }
133    
134  SEXP ssc_transpose(SEXP x)  SEXP ssc_transpose(SEXP x)
135  {  {
136      SEXP      SEXP ans = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("dsCMatrix"))),
         ans = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("sscMatrix"))),  
137          islot = GET_SLOT(x, Matrix_iSym);          islot = GET_SLOT(x, Matrix_iSym);
138      int nnz = length(islot),      int nnz = length(islot), *adims,
         *adims = INTEGER(GET_SLOT(ans, Matrix_DimSym)),  
139          *xdims = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym));          *xdims = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym));
140    
141        adims = INTEGER(ALLOC_SLOT(ans, Matrix_DimSym, INTSXP, 2));
142      adims[0] = xdims[1]; adims[1] = xdims[0];      adims[0] = xdims[1]; adims[1] = xdims[0];
143      if (toupper(CHAR(asChar(GET_SLOT(x, Matrix_uploSym)))[0]) == 'U')      if (CHAR(asChar(GET_SLOT(x, Matrix_uploSym)))[0] == 'U')
144          SET_SLOT(ans, Matrix_uploSym, ScalarString(mkChar("L")));          SET_SLOT(ans, Matrix_uploSym, mkString("L"));
145      SET_SLOT(ans, Matrix_pSym, allocVector(INTSXP, xdims[0] + 1));      else
146      SET_SLOT(ans, Matrix_iSym, allocVector(INTSXP, nnz));          SET_SLOT(ans, Matrix_uploSym, mkString("U"));
147      SET_SLOT(ans, Matrix_xSym, allocVector(REALSXP, nnz));      csc_compTr(xdims[0], xdims[1], nnz,
148      csc_components_transpose(xdims[0], xdims[1], nnz,                 INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_pSym)), INTEGER(islot),
                              INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_pSym)),  
                              INTEGER(islot),  
149                               REAL(GET_SLOT(x, Matrix_xSym)),                               REAL(GET_SLOT(x, Matrix_xSym)),
150                               INTEGER(GET_SLOT(ans, Matrix_pSym)),                 INTEGER(ALLOC_SLOT(ans, Matrix_pSym, INTSXP, xdims[0] + 1)),
151                               INTEGER(GET_SLOT(ans, Matrix_iSym)),                 INTEGER(ALLOC_SLOT(ans, Matrix_iSym, INTSXP, nnz)),
152                               REAL(GET_SLOT(ans, Matrix_xSym)));                 REAL(ALLOC_SLOT(ans, Matrix_xSym, REALSXP, nnz)));
153      UNPROTECT(1);      UNPROTECT(1);
154      return ans;      return ans;
155  }  }
156    
157    SEXP dsCMatrix_to_dgTMatrix(SEXP x)
158    {
159        SEXP
160            ans = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("dgTMatrix"))),
161            islot = GET_SLOT(x, Matrix_iSym),
162            pslot = GET_SLOT(x, Matrix_pSym);
163        int *ai, *aj, *iv = INTEGER(islot),
164            j, jj, nnz = length(islot), nout,
165            n = length(pslot) - 1,
166            *p = INTEGER(pslot), pos;
167        double *ax, *xv = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_xSym));
168    
169        /* increment output count by number of off-diagonals */
170        nout = nnz;
171        for (j = 0; j < n; j++) {
172            int p2 = p[j+1];
173            for (jj = p[j]; jj < p2; jj++) {
174                if (iv[jj] != j) nout++;
175            }
176        }
177        SET_SLOT(ans, Matrix_DimSym, duplicate(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym)));
178        SET_SLOT(ans, Matrix_iSym, allocVector(INTSXP, nout));
179        ai = INTEGER(GET_SLOT(ans, Matrix_iSym));
180        SET_SLOT(ans, Matrix_jSym, allocVector(INTSXP, nout));
181        aj = INTEGER(GET_SLOT(ans, Matrix_jSym));
182        SET_SLOT(ans, Matrix_xSym, allocVector(REALSXP, nout));
183        ax = REAL(GET_SLOT(ans, Matrix_xSym));
184        pos = 0;
185        for (j = 0; j < n; j++) {
186            int p2 = p[j+1];
187            for (jj = p[j]; jj < p2; jj++) {
188                int ii = iv[jj];
189                double xx = xv[jj];
190    
191                ai[pos] = ii; aj[pos] = j; ax[pos] = xx; pos++;
192                if (ii != j) {
193                    aj[pos] = ii; ai[pos] = j; ax[pos] = xx; pos++;
194                }
195            }
196        }
197        UNPROTECT(1);
198        return ans;
199    }
200    
201    SEXP dsCMatrix_ldl_symbolic(SEXP x, SEXP doPerm)
202    {
203        SEXP Ax, Dims = GET_SLOT(x, Matrix_DimSym),
204            ans = PROTECT(allocVector(VECSXP, 3)), tsc;
205        int i, n = INTEGER(Dims)[0], nz, nza,
206            *Ap, *Ai, *Lp, *Li, *Parent,
207            doperm = asLogical(doPerm),
208            *P = (int *) NULL, *Pinv = (int *) NULL;
209    
210    
211        if (CHAR(asChar(GET_SLOT(x, Matrix_uploSym)))[0] == 'L') {
212            x = PROTECT(ssc_transpose(x));
213        } else {
214            x = PROTECT(duplicate(x));
215        }
216        Ax = GET_SLOT(x, Matrix_xSym);
217        nza = length(Ax);
218        Ap = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_pSym));
219        Ai = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_iSym));
220        if (doperm) {
221            int *perm, *iperm = Calloc(n, int);
222    
223            SET_VECTOR_ELT(ans, 2, allocVector(INTSXP, n));
224            perm = INTEGER(VECTOR_ELT(ans, 2));
225            ssc_metis_order(n, Ap, Ai, perm, iperm);
226            ssc_symbolic_permute(n, 1, iperm, Ap, Ai);
227            Free(iperm);
228        }
229        SET_VECTOR_ELT(ans, 0, allocVector(INTSXP, n));
230        Parent = INTEGER(VECTOR_ELT(ans, 0));
231        SET_VECTOR_ELT(ans, 1, NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("dtCMatrix")));
232        tsc = VECTOR_ELT(ans, 1);
233        SET_SLOT(tsc, Matrix_uploSym, mkString("L"));
234        SET_SLOT(tsc, Matrix_diagSym, mkString("U"));
235        SET_SLOT(tsc, Matrix_DimSym, Dims);
236        SET_SLOT(tsc, Matrix_pSym, allocVector(INTSXP, n + 1));
237        Lp = INTEGER(GET_SLOT(tsc, Matrix_pSym));
238        R_ldl_symbolic(n, Ap, Ai, Lp, Parent, P, Pinv);
239        nz = Lp[n];
240        SET_SLOT(tsc, Matrix_iSym, allocVector(INTSXP, nz));
241        Li = INTEGER(GET_SLOT(tsc, Matrix_iSym));
242        SET_SLOT(tsc, Matrix_xSym, allocVector(REALSXP, nz));
243        for (i = 0; i < nza; i++) REAL(Ax)[i] = 0.00001;
244        for (i = 0; i < n; i++) REAL(Ax)[Ap[i+1]-1] = 10000.;
245        i = R_ldl_numeric(n, Ap, Ai, REAL(Ax), Lp, Parent, Li,
246                        REAL(GET_SLOT(tsc, Matrix_xSym)),
247                        (double *) R_alloc(n, sizeof(double)), /* D */
248                        P, Pinv);
249        UNPROTECT(2);
250        return ans;
251    }
252    
253    SEXP dsCMatrix_metis_perm(SEXP x)
254    {
255        SEXP pSlot = GET_SLOT(x, Matrix_pSym),
256            ans = PROTECT(allocVector(VECSXP, 2));
257        int n = length(pSlot) - 1;
258    
259        SET_VECTOR_ELT(ans, 0, allocVector(INTSXP, n));
260        SET_VECTOR_ELT(ans, 1, allocVector(INTSXP, n));
261        ssc_metis_order(n,
262                        INTEGER(pSlot),
263                        INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_iSym)),
264                        INTEGER(VECTOR_ELT(ans, 0)),
265                        INTEGER(VECTOR_ELT(ans, 1)));
266        UNPROTECT(1);
267        return ans;
268    }
269    

Legend:
Removed from v.10  
changed lines
  Added in v.741

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