Выводы Schur из LAPACK не совпадают с MATLAB
Я пытаюсь воспроизвести функцию schur, используя LAPACK, но сталкиваюсь с трудностями при получении результатов, соответствующих MATLAB, несмотря на то, что MATLAB внутренне использует LAPACK для своего schur. Я попытался использовать LAPACK_dgehrd и LAPACK_dhseqr, однако последний столбец T не соответствует MATLAB. Затем я попытался использовать dgees, однако порядок собственных значений в матрице T отличается от порядка, заданного MATLAB, что, в свою очередь, приводит к тому, что остальная часть матрицы T отличается. Я вставил код C, который использовал для LAPACK. Часть dgehrd и dhesqr прокомментирована. Также приложено изображение с результатами для небольшой матрицы 4х4 с использованием трех способов:
- MATLAB
- dgehrd&dhesqr
- dgees
Функция MATLAB, которую я использовал, была очень простой: [Q,T]=schur(A);
Обратите внимание, что когда я использую dgehrd и dhesqr, выходные данные даже не удовлетворяют условию UT U '= A schur; в то время как выходы dgees и MATLAB удовлетворяют этому.
Не могли бы вы подсказать мне, что я делаю неправильно с использованием dgehrd&dhesqr, из-за которого только последний столбец T был неверным? Я пытался использовать dgebal до LAPACK_dgehrd и LAPACK_dorghr до LAPACK_dhseqr, но это тоже не помогло. Кроме того, я попытался использовать опцию sort "S" с dgees, используя функцию lapack_logical в конце кода C, установив sdim в nrows-1 и; но это стало причиной аварии, не могли бы вы подсказать мне, где я ошибаюсь?
#include "lapacke.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#ifndef free_NULL
#define free_NULL(T) {free(T); T = NULL;}
#endif
int schur(double *val, int nrows, double *U, double *T)
{
int i, j, lwork = -1;
int info;
int sdim = 0;//nrows-1;//
int ilo = 1, ihi = nrows -1;
double *tau = NULL;
double wkopt;
double *wr = NULL, *wi = NULL, *Z = NULL;
double *work = NULL;
extern LAPACK_D_SELECT2 SELECT;
lapack_logical *bwork;
FILE *file = NULL;
file = fopen("Schurpack.csv","w");
wr = (double *)calloc(nrows,sizeof(double));
wi = (double *)calloc(nrows,sizeof(double));
Z = (double *)calloc(nrows*nrows,sizeof(double));
bwork = (lapack_logical *)calloc(nrows,sizeof(lapack_logical));
LAPACK_dgees ( "V", "N", SELECT, &nrows, val, &nrows, &sdim, wr, wi, Z, &nrows, &wkopt, &lwork, bwork, &info );
lwork = (int)wkopt;
work = (double*)malloc( lwork*sizeof(double) );
LAPACK_dgees ( "V", "N", SELECT, &nrows, val, &nrows, &sdim, wr, wi, Z, &nrows, work, &lwork, bwork, &info );
//tau = (double *)calloc(nrows-1,sizeof(double));
//lwork = -1;
//LAPACK_dgehrd( &nrows, &ilo, &ihi, val, &nrows, tau, &wkopt, &lwork, &info);
//
//lwork = (int)wkopt;
//work = (double *)calloc(lwork,sizeof(double));
//LAPACK_dgehrd( &nrows, &ilo, &ihi, val, &nrows, tau, work, &lwork, &info);
//lwork = nrows;
//work = (double *)calloc(nrows,sizeof(double));
//LAPACK_dhseqr ( "S", "I", &nrows, &ilo, &ihi, val, &nrows, wr, wi, Z, &nrows, work, &lwork, &info );
if( info > 0 )
{
printf( "The algorithm computing Schur Decompsition failed to converge.\n" );
exit( 1 );
}
for( i = 0; i < nrows; i++)
{
for ( j = 0; j < nrows; j++)
{
U[i*nrows+j] = Z[j*nrows+i];
T[i*nrows+j] = val[j*nrows+i];
}
}
fprintf(file, "U\n\n");
for (j = 0; j < nrows; j++)
{
for (i = 0; i < nrows; i++)
fprintf(file,"%f,",U[j*(nrows)+i]);
fprintf(file,"\n");
}
fprintf(file,"T\n\n");
for (j = 0; j < nrows; j++)
{
for (i = 0; i < nrows; i++)
fprintf(file,"%f,",T[j*(nrows)+i]);
fprintf(file,"\n");
}
fclose(file);
file = NULL;
if (tau)
free_NULL(tau);
if (wr)
free_NULL(wr);
if (wi)
free_NULL(wi);
if (Z)
free_NULL(Z);
if (work)
free_NULL(work);
return(0);
}
lapack_logical SELECT ( double ER, double EI)
{
if ((ER==1) && (EI==0))
return(0);
else
return(1);
}