JAL-3899 Refactor sequence de/uniquification.
[jalview.git] / src / jalview / analysis / SeqsetUtils.java
index f5ca651..6683e3b 100755 (executable)
 /*
- * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer
- * Copyright (C) 2007 AM Waterhouse, J Procter, G Barton, M Clamp, S Searle
- *
- * This program is free software; you can redistribute it and/or
- * modify it under the terms of the GNU General Public License
- * as published by the Free Software Foundation; either version 2
+ * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer ($$Version-Rel$$)
+ * Copyright (C) $$Year-Rel$$ The Jalview Authors
+ * 
+ * This file is part of Jalview.
+ * 
+ * Jalview is free software: you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU General Public License 
+ * as published by the Free Software Foundation, either version 3
  * of the License, or (at your option) any later version.
- *
- * This program is distributed in the hope that it will be useful,
- * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
- * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
- * GNU General Public License for more details.
- *
+ *  
+ * Jalview is distributed in the hope that it will be useful, but 
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty 
+ * of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR 
+ * PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
+ * 
  * You should have received a copy of the GNU General Public License
- * along with this program; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA
+ * along with Jalview.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+ * The Jalview Authors are detailed in the 'AUTHORS' file.
  */
 package jalview.analysis;
 
-import java.util.*;
+import jalview.datamodel.AlignmentAnnotation;
+import jalview.datamodel.HiddenMarkovModel;
+import jalview.datamodel.PDBEntry;
+import jalview.datamodel.Sequence;
+import jalview.datamodel.SequenceFeature;
+import jalview.datamodel.SequenceI;
 
-import jalview.datamodel.*;
+import java.util.ArrayList;
+import java.util.Enumeration;
+import java.util.HashMap;
+import java.util.Hashtable;
+import java.util.Iterator;
+import java.util.List;
+import java.util.Map;
+import java.util.Objects;
+import java.util.Optional;
+import java.util.Vector;
 
-/**
- * <p>Title: </p>
- *
- * <p>Description: </p>
- *
- * <p>Copyright: Copyright (c) 2004</p>
- *
- * <p>Company: Dundee University</p>
- *
- * @author not attributable
- * @version 1.0
- */
 public class SeqsetUtils
 {
+  public static class SequenceInfo {
+    private String name;
+    private int start;
+    private int end;
+    private Optional<String> description = Optional.empty();
+    private Optional<List<SequenceFeature>> features = Optional.empty();
+    private Optional<List<PDBEntry>> pdbId = Optional.empty();
+    private Optional<SequenceI> dataset = Optional.empty();
+    private Optional<HiddenMarkovModel> hmm = Optional.empty();
+    private Optional<AlignmentAnnotation[]> searchScores = Optional.empty();
+
+    private SequenceInfo(String name, int start, int end) {
+      this.name = name;
+      this.start = start;
+      this.end = end;
+    }
+  }
 
   /**
    * Store essential properties of a sequence in a hashtable for later recovery
-   *  Keys are Name, Start, End, SeqFeatures, PdbId
-   * @param seq SequenceI
+   * Keys are Name, Start, End, SeqFeatures, PdbId, HMM
+   * 
+   * @param seq
+   *          SequenceI
    * @return Hashtable
    */
-  public static Hashtable SeqCharacterHash(SequenceI seq)
+  public static SequenceInfo SeqCharacterHash(SequenceI seq)
   {
-    Hashtable sqinfo = new Hashtable();
-    sqinfo.put("Name", seq.getName());
-    sqinfo.put("Start", new Integer(seq.getStart()));
-    sqinfo.put("End", new Integer(seq.getEnd()));
-    if (seq.getDescription() != null)
+    SequenceInfo sqinfo = new SequenceInfo(seq.getName(), seq.getStart(), seq.getEnd());
+    sqinfo.description = Optional.ofNullable(seq.getDescription());
+    sqinfo.dataset = Optional.ofNullable(seq.getDatasetSequence());
+    if (!sqinfo.dataset.isPresent())
     {
-      sqinfo.put("Description", seq.getDescription());
+      ArrayList<SequenceFeature> feats = new ArrayList<>(
+          seq.getFeatures().getAllFeatures());
+      sqinfo.features = Optional.of(feats);
+      sqinfo.pdbId = Optional.of(Objects.requireNonNullElse(
+          seq.getAllPDBEntries(), new ArrayList<>()));
     }
-    Vector sfeat = new Vector();
-    jalview.datamodel.SequenceFeature[] sfarray = seq.getSequenceFeatures();
-    if (sfarray != null && sfarray.length > 0)
+    if (seq.hasHMMProfile())
     {
-      for (int i = 0; i < sfarray.length; i++)
-      {
-        sfeat.add(sfarray[i]);
-      }
+      sqinfo.hmm = Optional.of(seq.getHMM());
     }
-    sqinfo.put("SeqFeatures", sfeat);
-    sqinfo.put("PdbId",
-               (seq.getPDBId() != null) ? seq.getPDBId() : new Vector());
-    sqinfo.put("datasetSequence",
-               (seq.getDatasetSequence() != null) ? seq.getDatasetSequence() :
-               new Sequence("THISISAPLACEHOLDER", ""));
+    sqinfo.searchScores = Optional.ofNullable(seq.getAnnotation("Search Scores"));
     return sqinfo;
   }
 
   /**
-   * Recover essential properties of a sequence from a hashtable
-   * TODO: replace these methods with something more elegant.
-   * @param sq SequenceI
-   * @param sqinfo Hashtable
+   * Recover essential properties of a sequence from a hashtable TODO: replace
+   * these methods with something more elegant.
+   * 
+   * @param sq
+   *          SequenceI
+   * @param sqinfo
+   *          Hashtable
    * @return boolean true if name was not updated from sqinfo Name entry
    */
-  public static boolean SeqCharacterUnhash(SequenceI sq, Hashtable sqinfo)
+  public static boolean SeqCharacterUnhash(SequenceI sq, SequenceInfo sqinfo)
   {
-    boolean namePresent = true;
     if (sqinfo == null)
     {
       return false;
     }
-    String oldname = (String) sqinfo.get("Name");
-    Integer start = (Integer) sqinfo.get("Start");
-    Integer end = (Integer) sqinfo.get("End");
-    Vector sfeatures = (Vector) sqinfo.get(
-        "SeqFeatures");
-    Vector pdbid = (Vector) sqinfo.get("PdbId");
-    String description = (String) sqinfo.get("Description");
-    Sequence seqds = (Sequence) sqinfo.get("datasetSequence");
-    if (oldname == null)
-    {
-      namePresent = false;
-    }
-    else
-    {
-      sq.setName(oldname);
-    }
-    if (pdbid != null && pdbid.size() > 0)
-    {
-      sq.setPDBId(pdbid);
-    }
-
-    if ( (start != null) && (end != null))
-    {
-      sq.setStart(start.intValue());
-      sq.setEnd(end.intValue());
-    }
-
-    if ( (sfeatures != null) && (sfeatures.size() > 0))
+    if (sqinfo.name != null)
     {
-      SequenceFeature[] sfarray = (SequenceFeature[]) sfeatures.toArray();
-      sq.setSequenceFeatures(sfarray);
+      sq.setName(sqinfo.name);
     }
-    if (description != null)
+    sq.setStart(sqinfo.start);
+    sq.setEnd(sqinfo.end);
+    if (sqinfo.pdbId.isPresent() && !sqinfo.pdbId.get().isEmpty())
+      sq.setPDBId(new Vector<>(sqinfo.pdbId.get()));
+    if (sqinfo.features.isPresent() && !sqinfo.features.get().isEmpty())
+      sq.setSequenceFeatures(sqinfo.features.get());
+    if (sqinfo.description.isPresent())
+      sq.setDescription(sqinfo.description.get());
+    if (sqinfo.dataset.isPresent())
     {
-      sq.setDescription(description);
+      assert sqinfo.features.isEmpty() :
+        "Setting dataset sequence for a sequence which has sequence features. " +
+          "Dataset sequence features will not be visible.";
+      sq.setDatasetSequence(sqinfo.dataset.get());
     }
-    if ( (seqds != null) &&
-        ! (seqds.getName().equals("THISISAPLACEHOLDER") &&
-           seqds.getLength() == 0))
+    if (sqinfo.hmm.isPresent())
+      sq.setHMM(new HiddenMarkovModel(sqinfo.hmm.get(), sq));
+    if (sqinfo.searchScores.isPresent())
     {
-      sq.setDatasetSequence(seqds);
+      for (AlignmentAnnotation score : sqinfo.searchScores.get())
+      {
+        sq.addAlignmentAnnotation(score);
+      }
     }
-
-    return namePresent;
+    return sqinfo.name != null;
   }
 
   /**
-   * Form of the unique name used in uniquify for the i'th sequence in an ordered vector of sequences.
-   * @param i int
+   * Form of the unique name used in uniquify for the i'th sequence in an
+   * ordered vector of sequences.
+   * 
+   * @param i
+   *          int
    * @return String
    */
   public static String unique_name(int i)
   {
-    return new String("Sequence" + i);
+    return String.format("Sequence%d", i);
   }
 
   /**
-   * Generates a hash of SeqCharacterHash properties for each sequence
-   * in a sequence set, and optionally renames the sequences to an
-   * unambiguous 'safe' name.
-   * @param sequences SequenceI[]
-   * @param write_names boolean set this to rename each of the sequences to its unique_name(index) name
-   * @return Hashtable to be passed to @see deuniquify to recover original names (and properties) for renamed sequences
+   * Generates a hash of SeqCharacterHash properties for each sequence in a
+   * sequence set, and optionally renames the sequences to an unambiguous 'safe'
+   * name.
+   * 
+   * @param sequences
+   *          SequenceI[]
+   * @param write_names
+   *          boolean set this to rename each of the sequences to its
+   *          unique_name(index) name
+   * @return Hashtable to be passed to
+   * @see deuniquify to recover original names (and properties) for renamed
+   *      sequences
    */
-  public static Hashtable uniquify(SequenceI[] sequences, boolean write_names)
+  public static Map<String, SequenceInfo> uniquify(SequenceI[] sequences,
+          boolean write_names)
   {
-    // Generate a safely named sequence set and a hash to recover the sequence names
-    Hashtable map = new Hashtable();
-    //String[] un_names = new String[sequences.length];
+    // Generate a safely named sequence set and a hash to recover the sequence
+    // names
+    HashMap<String, SequenceInfo> map = new HashMap<>();
+    // String[] un_names = new String[sequences.length];
 
     for (int i = 0; i < sequences.length; i++)
     {
@@ -170,48 +184,80 @@ public class SeqsetUtils
   }
 
   /**
-   * recover unsafe sequence names and original properties for a sequence
-   * set using a map generated by @see uniquify(sequences,true)
-   * @param map Hashtable
-   * @param sequences SequenceI[]
+   * recover unsafe sequence names and original properties for a sequence set
+   * using a map generated by
+   * 
+   * @see uniquify(sequences,true)
+   * @param map
+   *          Hashtable
+   * @param sequences
+   *          SequenceI[]
+   * @return boolean
+   */
+  public static boolean deuniquify(Map<String, SequenceInfo> map,
+      SequenceI[] sequences)
+  {
+    return deuniquify(map, sequences, true);
+  }
+
+  /**
+   * recover unsafe sequence names and original properties for a sequence set
+   * using a map generated by
+   * 
+   * @see uniquify(sequences,true)
+   * @param map
+   *          Hashtable
+   * @param sequences
+   *          SequenceI[]
+   * @param quiet
+   *          when false, don't complain about sequences without any data in the
+   *          map.
    * @return boolean
    */
-  public static boolean deuniquify(Hashtable map, SequenceI[] sequences)
+  public static boolean deuniquify(Map<String, SequenceInfo> map,
+      SequenceI[] sequences, boolean quiet)
   {
     jalview.analysis.SequenceIdMatcher matcher = new SequenceIdMatcher(
-        sequences);
+            sequences);
     SequenceI msq = null;
-    Enumeration keys = map.keys();
-    Vector unmatched = new Vector();
+    Iterator<String> keys = map.keySet().iterator();
+    Vector<SequenceI> unmatched = new Vector<>();
     for (int i = 0, j = sequences.length; i < j; i++)
     {
-      unmatched.add(sequences[i]);
+      unmatched.addElement(sequences[i]);
     }
-    while (keys.hasMoreElements())
+    while (keys.hasNext())
     {
-      Object key = keys.nextElement();
-      if (key instanceof String)
-      {
-        if ( (msq = matcher.findIdMatch( (String) key)) != null)
+      String key = keys.next();
+      try {
+        if ((msq = matcher.findIdMatch((String) key)) != null)
         {
-          Hashtable sqinfo = (Hashtable) map.get(key);
-          unmatched.remove(msq);
+          SequenceInfo sqinfo = map.get(key);
+          unmatched.removeElement(msq);
           SeqCharacterUnhash(msq, sqinfo);
         }
         else
         {
-          System.err.println("Can't find '" + ( (String) key) +
-                             "' in uniquified alignment");
+          if (!quiet)
+          {
+            System.err.println("Can't find '" + ((String) key)
+                    + "' in uniquified alignment");
+          }
+        }
+      } catch (ClassCastException ccastex) {
+        if (!quiet)
+        {
+          System.err.println("Unexpected object in SeqSet map : "+key.getClass());
         }
       }
     }
-    if (unmatched.size() > 0)
+    if (unmatched.size() > 0 && !quiet)
     {
       System.err.println("Did not find matches for :");
-      for (Enumeration i = unmatched.elements(); i.hasMoreElements();
-           System.out.println( ( (SequenceI) i.nextElement()).getName()))
+      for (Enumeration<SequenceI> i = unmatched.elements();
+          i.hasMoreElements();)
       {
-        ;
+        System.out.println(((SequenceI) i.nextElement()).getName());
       }
       return false;
     }
@@ -220,9 +266,11 @@ public class SeqsetUtils
   }
 
   /**
-   * returns a subset of the sequenceI seuqences,
-   * including only those that contain at least one residue.
-   * @param sequences SequenceI[]
+   * returns a subset of the sequenceI seuqences, including only those that
+   * contain at least one residue.
+   * 
+   * @param sequences
+   *          SequenceI[]
    * @return SequenceI[]
    */
   public static SequenceI[] getNonEmptySequenceSet(SequenceI[] sequences)
@@ -233,8 +281,8 @@ public class SeqsetUtils
     for (int i = 0, j = sequences.length; i < j; i++)
     {
       String tempseq = jalview.analysis.AlignSeq.extractGaps(
-          jalview.util.Comparison.GapChars,
-          sequences[i].getSequenceAsString());
+              jalview.util.Comparison.GapChars,
+              sequences[i].getSequenceAsString());
 
       if (tempseq.length() == 0)
       {