api/optimize.c

   1 /* Copyright (c) 2007-2010 Massachusetts Institute of Technology
   2  *
   3  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
   4  * a copy of this software and associated documentation files (the
   5  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
   6  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
   7  * distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
   8  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
   9  * the following conditions:
  10  *
  11  * The above copyright notice and this permission notice shall be
  12  * included in all copies or substantial portions of the Software.
  13  *
  14  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  15  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  16  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  17  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
  18  * LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
  19  * OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
  20  * WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  21  */
  22
  23 #include <stdlib.h>
  24 #include <math.h>
  25 #include <float.h>
  26
  27 #include "nlopt-internal.h"
  28
  29 /*********************************************************************/
  30
  31 #ifndef HAVE_ISNAN
  32 static int my_isnan(double x) { return x != x; }
  33 #  define isnan my_isnan
  34 #endif
  35
  36 /*********************************************************************/
  37
  38 #include "praxis.h"
  39 #include "direct.h"
  40
  41 #ifdef WITH_CXX
  42 #  include "stogo.h"
  43 #endif
  44
  45 #include "cdirect.h"
  46
  47 #ifdef WITH_NOCEDAL
  48 #  include "l-bfgs-b.h"
  49 #endif
  50
  51 #include "luksan.h"
  52
  53 #include "crs.h"
  54
  55 #include "mlsl.h"
  56 #include "mma.h"
  57 #include "cobyla.h"
  58 #include "newuoa.h"
  59 #include "neldermead.h"
  60 #include "auglag.h"
  61 #include "bobyqa.h"
  62 #include "isres.h"
  63
  64 /*********************************************************************/
  65
  66 static double f_bound(int n, const double *x, void *data_)
  67 {
  68      int i;
  69      nlopt_opt data = (nlopt_opt) data_;
  70      double f;
  71
  72      /* some methods do not support bound constraints, but support
  73         discontinuous objectives so we can just return Inf for invalid x */
  74      for (i = 0; i < n; ++i)
  75           if (x[i] < data->lb[i] || x[i] > data->ub[i])
  76                return HUGE_VAL;
  77
  78      f = data->f((unsigned) n, x, NULL, data->f_data);
  79      return (isnan(f) || nlopt_isinf(f) ? HUGE_VAL : f);
  80 }
  81
  82 static double f_noderiv(int n, const double *x, void *data_)
  83 {
  84      nlopt_opt data = (nlopt_opt) data_;
  85      return data->f((unsigned) n, x, NULL, data->f_data);
  86 }
  87
  88 static double f_direct(int n, const double *x, int *undefined, void *data_)
  89 {
  90      nlopt_opt data = (nlopt_opt) data_;
  91      double f;
  92      unsigned i, j;
  93      f = data->f((unsigned) n, x, NULL, data->f_data);
  94      *undefined = isnan(f) || nlopt_isinf(f);
  95      if (nlopt_get_force_stop(data)) return f;
  96      for (i = 0; i < data->m && !*undefined; ++i) {
  97           nlopt_eval_constraint(data->work, NULL, data->fc+i, (unsigned) n, x);
  98           if (nlopt_get_force_stop(data)) return f;
  99           for (j = 0; j < data->fc[i].m; ++j)
 100                if (data->work[j] > 0)
 101                     *undefined = 1;
 102      }
 103      return f;
 104 }
 105
 106 /*********************************************************************/
 107
 108 /* get min(dx) for algorithms requiring a scalar initial step size */
 109 static nlopt_result initial_step(nlopt_opt opt, const double *x, double *step)
 110 {
 111      unsigned freedx = 0, i;
 112
 113      if (!opt->dx) {
 114           freedx = 1;
 115           if (nlopt_set_default_initial_step(opt, x) != NLOPT_SUCCESS)
 116                return NLOPT_OUT_OF_MEMORY;
 117      }
 118
 119      *step = HUGE_VAL;
 120      for (i = 0; i < opt->n; ++i)
 121           if (*step > fabs(opt->dx[i]))
 122                *step = fabs(opt->dx[i]);
 123
 124      if (freedx) { free(opt->dx); opt->dx = NULL; }
 125      return NLOPT_SUCCESS;
 126 }
 127
 128 /*********************************************************************/
 129
 130 /* return true if [lb,ub] is finite in every dimension (n dimensions) */
 131 static int finite_domain(unsigned n, const double *lb, const double *ub)
 132 {
 133      unsigned i;
 134      for (i = 0; i < n; ++i)
 135           if (nlopt_isinf(ub[i] - lb[i])) return 0;
 136      return 1;
 137 }
 138
 139 /*********************************************************************/
 140
 141 #define POP(defaultpop) (opt->stochastic_population > 0 ?               \
 142                          opt->stochastic_population :                   \
 143                          (nlopt_stochastic_population > 0 ?             \
 144                           nlopt_stochastic_population : (defaultpop)))
 145
 146 /* unlike nlopt_optimize() below, only handles minimization case */
 147 static nlopt_result nlopt_optimize_(nlopt_opt opt, double *x, double *minf)
 148 {
 149      const double *lb, *ub;
 150      nlopt_algorithm algorithm;
 151      nlopt_func f; void *f_data;
 152      unsigned n, i;
 153      int ni;
 154      nlopt_stopping stop;
 155
 156      if (!opt || !x || !minf || !opt->f
 157          || opt->maximize) return NLOPT_INVALID_ARGS;
 158
 159      /* reset stopping flag */
 160      nlopt_set_force_stop(opt, 0);
 161      opt->force_stop_child = NULL;
 162
 163      /* copy a few params to local vars for convenience */
 164      n = opt->n;
 165      ni = (int) n; /* most of the subroutines take "int" arg */
 166      lb = opt->lb; ub = opt->ub;
 167      algorithm = opt->algorithm;
 168      f = opt->f; f_data = opt->f_data;
 169
 170      if (n == 0) { /* trivial case: no degrees of freedom */
 171           *minf = opt->f(n, x, NULL, opt->f_data);
 172           return NLOPT_SUCCESS;
 173      }
 174
 175      *minf = HUGE_VAL;
 176
 177      /* make sure rand generator is inited */
 178      nlopt_srand_time_default(); /* default is non-deterministic */
 179
 180      /* check bound constraints */
 181      for (i = 0; i < n; ++i)
 182           if (lb[i] > ub[i] || x[i] < lb[i] || x[i] > ub[i])
 183                return NLOPT_INVALID_ARGS;
 184
 185      stop.n = n;
 186      stop.minf_max = opt->stopval;
 187      stop.ftol_rel = opt->ftol_rel;
 188      stop.ftol_abs = opt->ftol_abs;
 189      stop.xtol_rel = opt->xtol_rel;
 190      stop.xtol_abs = opt->xtol_abs;
 191      stop.nevals = 0;
 192      stop.maxeval = opt->maxeval;
 193      stop.maxtime = opt->maxtime;
 194      stop.start = nlopt_seconds();
 195      stop.force_stop = &(opt->force_stop);
 196
 197      switch (algorithm) {
 198          case NLOPT_GN_DIRECT:
 199          case NLOPT_GN_DIRECT_L:
 200          case NLOPT_GN_DIRECT_L_RAND:
 201               if (!finite_domain(n, lb, ub)) return NLOPT_INVALID_ARGS;
 202               return cdirect(ni, f, f_data,
 203                              lb, ub, x, minf, &stop, 0.0,
 204                              (algorithm != NLOPT_GN_DIRECT)
 205                              + 3 * (algorithm == NLOPT_GN_DIRECT_L_RAND
 206                                     ? 2 : (algorithm != NLOPT_GN_DIRECT))
 207                              + 9 * (algorithm == NLOPT_GN_DIRECT_L_RAND
 208                                     ? 1 : (algorithm != NLOPT_GN_DIRECT)));
 209
 210          case NLOPT_GN_DIRECT_NOSCAL:
 211          case NLOPT_GN_DIRECT_L_NOSCAL:
 212          case NLOPT_GN_DIRECT_L_RAND_NOSCAL:
 213               if (!finite_domain(n, lb, ub)) return NLOPT_INVALID_ARGS;
 214               return cdirect_unscaled(ni, f, f_data, lb, ub, x, minf,
 215                                       &stop, 0.0,
 216                                       (algorithm != NLOPT_GN_DIRECT)
 217                                       + 3 * (algorithm == NLOPT_GN_DIRECT_L_RAND ? 2 : (algorithm != NLOPT_GN_DIRECT))
 218                                       + 9 * (algorithm == NLOPT_GN_DIRECT_L_RAND ? 1 : (algorithm != NLOPT_GN_DIRECT)));
 219
 220          case NLOPT_GN_ORIG_DIRECT:
 221          case NLOPT_GN_ORIG_DIRECT_L: {
 222               direct_return_code dret;
 223               if (!finite_domain(n, lb, ub)) return NLOPT_INVALID_ARGS;
 224               opt->work = (double*) malloc(sizeof(double) *
 225                                            nlopt_max_constraint_dim(opt->m,
 226                                                                     opt->fc));
 227               if (!opt->work) return NLOPT_OUT_OF_MEMORY;
 228               dret = direct_optimize(f_direct, opt, ni, lb, ub, x, minf,
 229                                      stop.maxeval, -1, 0.0, 0.0,
 230                                      pow(stop.xtol_rel, (double) n), -1.0,
 231                                      stop.minf_max, 0.0,
 232                                      NULL,
 233                                      algorithm == NLOPT_GN_ORIG_DIRECT
 234                                      ? DIRECT_ORIGINAL
 235                                      : DIRECT_GABLONSKY);
 236               free(opt->work); opt->work = NULL;
 237               switch (dret) {
 238                   case DIRECT_INVALID_BOUNDS:
 239                   case DIRECT_MAXFEVAL_TOOBIG:
 240                   case DIRECT_INVALID_ARGS:
 241                        return NLOPT_INVALID_ARGS;
 242                   case DIRECT_INIT_FAILED:
 243                   case DIRECT_SAMPLEPOINTS_FAILED:
 244                   case DIRECT_SAMPLE_FAILED:
 245                        return NLOPT_FAILURE;
 246                   case DIRECT_MAXFEVAL_EXCEEDED:
 247                   case DIRECT_MAXITER_EXCEEDED:
 248                        return NLOPT_MAXEVAL_REACHED;
 249                   case DIRECT_GLOBAL_FOUND:
 250                        return NLOPT_MINF_MAX_REACHED;
 251                   case DIRECT_VOLTOL:
 252                   case DIRECT_SIGMATOL:
 253                        return NLOPT_XTOL_REACHED;
 254                   case DIRECT_OUT_OF_MEMORY:
 255                        return NLOPT_OUT_OF_MEMORY;
 256               }
 257               break;
 258          }
 259
 260          case NLOPT_GD_STOGO:
 261          case NLOPT_GD_STOGO_RAND:
 262 #ifdef WITH_CXX
 263               if (!finite_domain(n, lb, ub)) return NLOPT_INVALID_ARGS;
 264               if (!stogo_minimize(ni, f, f_data, x, minf, lb, ub, &stop,
 265                                   algorithm == NLOPT_GD_STOGO
 266                                   ? 0 : (int) POP(2*n)))
 267                    return NLOPT_FAILURE;
 268               break;
 269 #else
 270               return NLOPT_FAILURE;
 271 #endif
 272
 273 #if 0
 274               /* lacking a free/open-source license, we no longer use
 275                  Rowan's code, and instead use by "sbplx" re-implementation */
 276          case NLOPT_LN_SUBPLEX: {
 277               int iret, freedx = 0;
 278               if (!opt->dx) {
 279                    freedx = 1;
 280                    if (nlopt_set_default_initial_step(opt, x) != NLOPT_SUCCESS)
 281                         return NLOPT_OUT_OF_MEMORY;
 282               }
 283               iret = nlopt_subplex(f_bound, minf, x, n, opt, &stop, opt->dx);
 284               if (freedx) { free(opt->dx); opt->dx = NULL; }
 285               switch (iret) {
 286                   case -2: return NLOPT_INVALID_ARGS;
 287                   case -20: return NLOPT_FORCED_STOP;
 288                   case -10: return NLOPT_MAXTIME_REACHED;
 289                   case -1: return NLOPT_MAXEVAL_REACHED;
 290                   case 0: return NLOPT_XTOL_REACHED;
 291                   case 1: return NLOPT_SUCCESS;
 292                   case 2: return NLOPT_MINF_MAX_REACHED;
 293                   case 20: return NLOPT_FTOL_REACHED;
 294                   case -200: return NLOPT_OUT_OF_MEMORY;
 295                   default: return NLOPT_FAILURE; /* unknown return code */
 296               }
 297               break;
 298          }
 299 #endif
 300
 301          case NLOPT_LN_PRAXIS: {
 302               double step;
 303               if (initial_step(opt, x, &step) != NLOPT_SUCCESS)
 304                    return NLOPT_OUT_OF_MEMORY;
 305               return praxis_(0.0, DBL_EPSILON,
 306                              step, ni, x, f_bound, opt, &stop, minf);
 307          }
 308
 309 #ifdef WITH_NOCEDAL
 310          case NLOPT_LD_LBFGS_NOCEDAL: {
 311               int iret, *nbd = (int *) malloc(sizeof(int) * n);
 312               if (!nbd) return NLOPT_OUT_OF_MEMORY;
 313               for (i = 0; i < n; ++i) {
 314                    int linf = nlopt_isinf(lb[i]) && lb[i] < 0;
 315                    int uinf = nlopt_isinf(ub[i]) && ub[i] > 0;
 316                    nbd[i] = linf && uinf ? 0 : (uinf ? 1 : (linf ? 3 : 2));
 317               }
 318               iret = lbfgsb_minimize(ni, f, f_data, x, nbd, lb, ub,
 319                                      ni < 5 ? ni : 5, 0.0, stop.ftol_rel,
 320                                      stop.xtol_abs[0] > 0 ? stop.xtol_abs[0]
 321                                      : stop.xtol_rel,
 322                                      stop.maxeval);
 323               free(nbd);
 324               if (iret <= 0) {
 325                    switch (iret) {
 326                        case -1: return NLOPT_INVALID_ARGS;
 327                        case -2: default: return NLOPT_FAILURE;
 328                    }
 329               }
 330               else {
 331                    *minf = f(n, x, NULL, f_data);
 332                    switch (iret) {
 333                        case 5: return NLOPT_MAXEVAL_REACHED;
 334                        case 2: return NLOPT_XTOL_REACHED;
 335                        case 1: return NLOPT_FTOL_REACHED;
 336                        default: return NLOPT_SUCCESS;
 337                    }
 338               }
 339               break;
 340          }
 341 #endif
 342
 343          case NLOPT_LD_LBFGS:
 344               return luksan_plis(ni, f, f_data, lb, ub, x, minf, &stop);
 345
 346          case NLOPT_LD_VAR1:
 347          case NLOPT_LD_VAR2:
 348               return luksan_plip(ni, f, f_data, lb, ub, x, minf, &stop,
 349                    algorithm == NLOPT_LD_VAR1 ? 1 : 2);
 350
 351          case NLOPT_LD_TNEWTON:
 352          case NLOPT_LD_TNEWTON_RESTART:
 353          case NLOPT_LD_TNEWTON_PRECOND:
 354          case NLOPT_LD_TNEWTON_PRECOND_RESTART:
 355               return luksan_pnet(ni, f, f_data, lb, ub, x, minf, &stop,
 356                                  1 + (algorithm - NLOPT_LD_TNEWTON) % 2,
 357                                  1 + (algorithm - NLOPT_LD_TNEWTON) / 2);
 358
 359          case NLOPT_GN_CRS2_LM:
 360               if (!finite_domain(n, lb, ub)) return NLOPT_INVALID_ARGS;
 361               return crs_minimize(ni, f, f_data, lb, ub, x, minf, &stop,
 362                                   (int) POP(0), 0);
 363
 364          case NLOPT_G_MLSL:
 365          case NLOPT_G_MLSL_LDS:
 366          case NLOPT_GN_MLSL:
 367          case NLOPT_GD_MLSL:
 368          case NLOPT_GN_MLSL_LDS:
 369          case NLOPT_GD_MLSL_LDS: {
 370               if (!finite_domain(n, lb, ub)) return NLOPT_INVALID_ARGS;
 371               nlopt_opt local_opt = opt->local_opt;
 372               nlopt_result ret;
 373               if (!local_opt && (algorithm == NLOPT_G_MLSL
 374                                  || algorithm == NLOPT_G_MLSL_LDS))
 375                    return NLOPT_INVALID_ARGS;
 376               if (!local_opt) { /* default */
 377                    nlopt_algorithm local_alg = (algorithm == NLOPT_GN_MLSL ||
 378                                                 algorithm == NLOPT_GN_MLSL_LDS)
 379                         ? nlopt_local_search_alg_nonderiv
 380                         : nlopt_local_search_alg_deriv;
 381                    /* don't call MLSL recursively! */
 382                    if (local_alg >= NLOPT_GN_MLSL
 383                        && local_alg <= NLOPT_GD_MLSL_LDS)
 384                         local_alg = (algorithm == NLOPT_GN_MLSL ||
 385                                      algorithm == NLOPT_GN_MLSL_LDS)
 386                              ? NLOPT_LN_COBYLA : NLOPT_LD_MMA;
 387                    local_opt = nlopt_create(local_alg, n);
 388                    if (!local_opt) return NLOPT_FAILURE;
 389                    nlopt_set_ftol_rel(local_opt, opt->ftol_rel);
 390                    nlopt_set_ftol_abs(local_opt, opt->ftol_abs);
 391                    nlopt_set_xtol_rel(local_opt, opt->xtol_rel);
 392                    nlopt_set_xtol_abs(local_opt, opt->xtol_abs);
 393                    nlopt_set_maxeval(local_opt, nlopt_local_search_maxeval);
 394               }
 395               if (opt->dx) nlopt_set_initial_step(local_opt, opt->dx);
 396               for (i = 0; i < n && stop.xtol_abs[i] > 0; ++i) ;
 397               if (local_opt->ftol_rel <= 0 && local_opt->ftol_abs <= 0 &&
 398                   local_opt->xtol_rel <= 0 && i < n) {
 399                    /* it is not sensible to call MLSL without *some*
 400                       nonzero tolerance for the local search */
 401                    nlopt_set_ftol_rel(local_opt, 1e-15);
 402                    nlopt_set_xtol_rel(local_opt, 1e-7);
 403               }
 404               opt->force_stop_child = local_opt;
 405               ret = mlsl_minimize(ni, f, f_data, lb, ub, x, minf, &stop,
 406                                   local_opt, (int) POP(0),
 407                                   algorithm >= NLOPT_GN_MLSL_LDS &&
 408                                   algorithm != NLOPT_G_MLSL);
 409               opt->force_stop_child = NULL;
 410               if (!opt->local_opt) nlopt_destroy(local_opt);
 411               return ret;
 412          }
 413
 414          case NLOPT_LD_MMA: {
 415               nlopt_opt dual_opt;
 416               nlopt_result ret;
 417 #define LO(param, def) (opt->local_opt ? opt->local_opt->param : (def))
 418               dual_opt = nlopt_create(LO(algorithm,
 419                                          nlopt_local_search_alg_deriv),
 420                                       nlopt_count_constraints(opt->m,
 421                                                               opt->fc));
 422               if (!dual_opt) return NLOPT_FAILURE;
 423               nlopt_set_ftol_rel(dual_opt, LO(ftol_rel, 1e-12));
 424               nlopt_set_ftol_abs(dual_opt, LO(ftol_abs, 0.0));
 425               nlopt_set_maxeval(dual_opt, LO(maxeval, 100000));
 426 #undef LO
 427
 428               ret = mma_minimize(ni, f, f_data, (int) (opt->m), opt->fc,
 429                                  lb, ub, x, minf, &stop, dual_opt);
 430               nlopt_destroy(dual_opt);
 431               return ret;
 432          }
 433
 434          case NLOPT_LN_COBYLA: {
 435               double step;
 436               if (initial_step(opt, x, &step) != NLOPT_SUCCESS)
 437                    return NLOPT_OUT_OF_MEMORY;
 438               return cobyla_minimize(ni, f, f_data,
 439                                      opt->m, opt->fc,
 440                                      opt->p, opt->h,
 441                                      lb, ub, x, minf, &stop,
 442                                      step);
 443          }
 444
 445          case NLOPT_LN_NEWUOA: {
 446               double step;
 447               if (initial_step(opt, x, &step) != NLOPT_SUCCESS)
 448                    return NLOPT_OUT_OF_MEMORY;
 449               return newuoa(ni, 2*n+1, x, 0, 0, step,
 450                             &stop, minf, f_noderiv, opt);
 451          }
 452
 453          case NLOPT_LN_NEWUOA_BOUND: {
 454               double step;
 455               if (initial_step(opt, x, &step) != NLOPT_SUCCESS)
 456                    return NLOPT_OUT_OF_MEMORY;
 457               return newuoa(ni, 2*n+1, x, lb, ub, step,
 458                             &stop, minf, f_noderiv, opt);
 459          }
 460
 461          case NLOPT_LN_BOBYQA: {
 462               double step;
 463               if (initial_step(opt, x, &step) != NLOPT_SUCCESS)
 464                    return NLOPT_OUT_OF_MEMORY;
 465               return bobyqa(ni, 2*n+1, x, lb, ub, step,
 466                             &stop, minf, f_noderiv, opt);
 467          }
 468
 469          case NLOPT_LN_NELDERMEAD:
 470          case NLOPT_LN_SBPLX:
 471          {
 472               nlopt_result ret;
 473               int freedx = 0;
 474               if (!opt->dx) {
 475                    freedx = 1;
 476                    if (nlopt_set_default_initial_step(opt, x) != NLOPT_SUCCESS)
 477                         return NLOPT_OUT_OF_MEMORY;
 478               }
 479               if (algorithm == NLOPT_LN_NELDERMEAD)
 480                    ret= nldrmd_minimize(ni,f,f_data,lb,ub,x,minf,opt->dx,&stop);
 481               else
 482                    ret= sbplx_minimize(ni,f,f_data,lb,ub,x,minf,opt->dx,&stop);
 483               if (freedx) { free(opt->dx); opt->dx = NULL; }
 484               return ret;
 485          }
 486
 487          case NLOPT_AUGLAG:
 488          case NLOPT_AUGLAG_EQ:
 489          case NLOPT_LN_AUGLAG:
 490          case NLOPT_LN_AUGLAG_EQ:
 491          case NLOPT_LD_AUGLAG:
 492          case NLOPT_LD_AUGLAG_EQ: {
 493               nlopt_opt local_opt = opt->local_opt;
 494               nlopt_result ret;
 495               if ((algorithm == NLOPT_AUGLAG || algorithm == NLOPT_AUGLAG_EQ)
 496                   && !local_opt)
 497                    return NLOPT_INVALID_ARGS;
 498               if (!local_opt) { /* default */
 499                    local_opt = nlopt_create(
 500                         algorithm == NLOPT_LN_AUGLAG ||
 501                         algorithm == NLOPT_LN_AUGLAG_EQ
 502                         ? nlopt_local_search_alg_nonderiv
 503                         : nlopt_local_search_alg_deriv, n);
 504                    if (!local_opt) return NLOPT_FAILURE;
 505                    nlopt_set_ftol_rel(local_opt, opt->ftol_rel);
 506                    nlopt_set_ftol_abs(local_opt, opt->ftol_abs);
 507                    nlopt_set_xtol_rel(local_opt, opt->xtol_rel);
 508                    nlopt_set_xtol_abs(local_opt, opt->xtol_abs);
 509                    nlopt_set_maxeval(local_opt, nlopt_local_search_maxeval);
 510               }
 511               if (opt->dx) nlopt_set_initial_step(local_opt, opt->dx);
 512               opt->force_stop_child = local_opt;
 513               ret = auglag_minimize(ni, f, f_data,
 514                                     opt->m, opt->fc,
 515                                     opt->p, opt->h,
 516                                     lb, ub, x, minf, &stop,
 517                                     local_opt,
 518                                     algorithm == NLOPT_AUGLAG_EQ
 519                                     || algorithm == NLOPT_LN_AUGLAG_EQ
 520                                     || algorithm == NLOPT_LD_AUGLAG_EQ);
 521               opt->force_stop_child = NULL;
 522               if (!opt->local_opt) nlopt_destroy(local_opt);
 523               return ret;
 524          }
 525
 526          case NLOPT_GN_ISRES:
 527               if (!finite_domain(n, lb, ub)) return NLOPT_INVALID_ARGS;
 528               return isres_minimize(ni, f, f_data,
 529                                     (int) (opt->m), opt->fc,
 530                                     (int) (opt->p), opt->h,
 531                                     lb, ub, x, minf, &stop,
 532                                     (int) POP(0));
 533
 534          default:
 535               return NLOPT_INVALID_ARGS;
 536      }
 537
 538      return NLOPT_SUCCESS; /* never reached */
 539 }
 540
 541 /*********************************************************************/
 542
 543 typedef struct {
 544      nlopt_func f;
 545      void *f_data;
 546 } f_max_data;
 547
 548 /* wrapper for maximizing: just flip the sign of f and grad */
 549 static double f_max(unsigned n, const double *x, double *grad, void *data)
 550 {
 551      f_max_data *d = (f_max_data *) data;
 552      double val = d->f(n, x, grad, d->f_data);
 553      if (grad) {
 554           unsigned i;
 555           for (i = 0; i < n; ++i)
 556                grad[i] = -grad[i];
 557      }
 558      return -val;
 559 }
 560
 561 nlopt_result
 562 NLOPT_STDCALL nlopt_optimize(nlopt_opt opt, double *x, double *opt_f)
 563 {
 564      nlopt_func f; void *f_data;
 565      f_max_data fmd;
 566      int maximize;
 567      nlopt_result ret;
 568
 569      if (!opt || !opt_f || !opt->f) return NLOPT_INVALID_ARGS;
 570      f = opt->f; f_data = opt->f_data;
 571
 572      /* for maximizing, just minimize the f_max wrapper, which
 573         flips the sign of everything */
 574      if ((maximize = opt->maximize)) {
 575           fmd.f = f; fmd.f_data = f_data;
 576           opt->f = f_max; opt->f_data = &fmd;
 577           opt->stopval = -opt->stopval;
 578           opt->maximize = 0;
 579      }
 580
 581      ret = nlopt_optimize_(opt, x, opt_f);
 582
 583      if (maximize) { /* restore original signs */
 584           opt->maximize = maximize;
 585           opt->stopval = -opt->stopval;
 586           opt->f = f; opt->f_data = f_data;
 587           *opt_f = -*opt_f;
 588      }
 589
 590      return ret;
 591 }
 592
 593 /*********************************************************************/
 594
 595 nlopt_result nlopt_optimize_limited(nlopt_opt opt, double *x, double *minf,
 596                                     int maxeval, double maxtime)
 597 {
 598      int save_maxeval;
 599      double save_maxtime;
 600      nlopt_result ret;
 601
 602      if (!opt) return NLOPT_INVALID_ARGS;
 603
 604      save_maxeval = nlopt_get_maxeval(opt);
 605      save_maxtime = nlopt_get_maxtime(opt);
 606
 607      /* override opt limits if maxeval and/or maxtime are more stringent */
 608      if (save_maxeval <= 0 || (maxeval > 0 && maxeval < save_maxeval))
 609           nlopt_set_maxeval(opt, maxeval);
 610      if (save_maxtime <= 0 || (maxtime > 0 && maxtime < save_maxtime))
 611           nlopt_set_maxtime(opt, maxtime);
 612
 613      ret = nlopt_optimize(opt, x, minf);
 614
 615      nlopt_set_maxeval(opt, save_maxeval);
 616      nlopt_set_maxtime(opt, save_maxtime);
 617
 618      return ret;
 619 }
 620
 621 /*********************************************************************/