最終更新日時(UTC): 2025年07月11日 17時16分44秒
Koichi Murase が更新

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function template
<linalg>

# std::linalg::hermitian_matrix_rank_2k_update(C++26)

    namespace std::linalg {
      template<in-matrix InMat1,
               in-matrix InMat2,
               possibly-packed-inout-matrix InOutMat,
               class Triangle>
      void hermitian_matrix_rank_2k_update(
        InMat1 A,
        InMat2 B,
        InOutMat C,
        Triangle t); // (1)

      template<class ExecutionPolicy,
               in-matrix InMat1,
               in-matrix InMat2,
               possibly-packed-inout-matrix InOutMat,
               class Triangle>
      void hermitian_matrix_rank_2k_update(
        ExecutionPolicy&& exec,
        InMat1 A,
        InMat2 B,
        InOutMat C,
        Triangle t); // (2)
    }

## 概要

エルミートな(対称かつ共役を取る)rank-2k updateを対称行列に行う。 引数`t`は対称行列の成分が上三角にあるのか、それとも下三角にあるのかを示す。

- (1): $C \leftarrow C + AB^ + BA^$
- (2): (1)を指定された実行ポリシーで実行する。

## 適格要件

- 共通:
  - `Triangle`は`upper_triangle_t`または`lower_triangle_t`
  - `InMat`が`layout_blas_packed`を持つなら、レイアウトの`Triangle`テンプレート引数とこの関数の`Triangle`テンプレート引数が同じ型
  - `possibly-addable<decltype(A), decltype(B), decltype(C)>()`が`true`
  - `compatible-static-extents<decltype(A), decltype(A)>(0, 1)`が`true` (つまり`A`が正方行列であること)
- (2): `is_execution_policy<ExecutionPolicy>::value`が`true`

## 事前条件

- `A.extent(0) == A.extent(1)`
- `addable(A, B, C)`が`true`

## 効果

$C \leftarrow C + AB^ + BA^$

## 戻り値

なし

## 計算量

$O(\verb|A.extent(0)| \times \verb|A.extent(1)| \times \verb|C.extent(0)|)$

## 例

[注意] 処理系にあるコンパイラで確認していないため、間違っているかもしれません。

    #include <array>
    #include <iostream>
    #include <linalg>
    #include <mdspan>
    #include <vector>

    template <class Matrix>
    void print_mat(const Matrix& A) {
      for(int i = 0; i < A.extent(0); ++i) {
        for(int j = 0; j < i; ++j) {
          std::cout << A[j, i] << ' ';
        }
        for(int j = i; j < A.extent(1) - 1; ++j) {
          std::cout << A[i, j] << ' ';
        }
        std::cout << A[i, A.extent(1) - 1] << '\n';
      }
    }

    template <class Matrix>
    void init_mat(Matrix& A, double geta = 0.0) {
      for(int i = 0; i < A.extent(0); ++i) {
        for(int j = 0; j < A.extent(1); ++j) {
          A[i,j] = std::complex<double>(i + geta, j + geta);
        }
      }
    }

    template <class Matrix>
    void init_herm_mat(Matrix& A) {
      for(int i = 0; i < A.extent(0); ++i) {
        A[i, i] = std::complex<double>(i, 0);
        for(int j = i + 1; j < A.extent(1); ++j) {
          A[i, j] = std::complex<double>(i, j);
        }
      }
    }

    int main()
    {
      constexpr size_t N = 2;

      using Scalar = std::complex<double>;
      using Vector = std::vector<Scalar>;
      using HermitianMatrix = std::mdspan<
          Scalar,
          std::extents<size_t, N, N>,
          std::linalg::layout_blas_packed<
            std::linalg::upper_triangle_t,
            std::linalg::row_major_t>
        >;

      Vector A_vec(N * N);
      Vector B_vec(N * N);
      Vector C_vec(N * N);

      std::mdspan A(A_vec.data());
      std::mdspan B(B_vec.data());
      HermitianMatrix C(C_vec.data());

      init_mat(A);
      init_mat(B, 1);
      init_herm_mat(C);

      // (1)
      std::cout << "(1)\n";
      std::linalg::hermitian_matrix_rank_2k_update(
        A,
        B,
        C,
        std::linalg::upper_triangle);
      print_mat(C);

      // (2)
      init_herm_mat(C);
      std::cout << "(2)\n";
      std::linalg::hermitian_matrix_rank_2k_update(
        std::execution::par,
        A,
        B,
        C,
        std::linalg::upper_triangle);
      print_mat(C);

      return 0;
    }

### 出力

    (1)
    (4,0) (6,4)
    (6,-4) (13,0)
    (2)
    (4,0) (6,4)
    (6,-4) (13,0)

## バージョン

### 言語

- C++26

### 処理系

- Clang: ??
- GCC: ??
- ICC: ??
- Visual C++: ??

## 関連項目

- `execution`
- `mdspan`
- `upper_triangle_t`
- `lower_triangle_t`

## 参照

- P1673R13 A free function linear algebra interface based on the BLAS
- LAPACK: {he,sy}r2k: Hermitian/symmetric rank-2k update