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[jalview.git] / src / jalview / datamodel / Sequence.java
index ab6639a..9e81d81 100755 (executable)
@@ -35,10 +35,9 @@ import java.util.BitSet;
 import java.util.Collections;
 import java.util.Enumeration;
 import java.util.List;
+import java.util.ListIterator;
 import java.util.Vector;
 
-import com.stevesoft.pat.Regex;
-
 import fr.orsay.lri.varna.models.rna.RNA;
 
 /**
@@ -50,11 +49,6 @@ import fr.orsay.lri.varna.models.rna.RNA;
  */
 public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
 {
-  private static final Regex limitrx = new Regex(
-          "[/][0-9]{1,}[-][0-9]{1,}$");
-
-  private static final Regex endrx = new Regex("[0-9]{1,}$");
-
   SequenceI datasetSequence;
 
   String name;
@@ -83,12 +77,7 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
    */
   Vector<AlignmentAnnotation> annotation;
 
-  /**
-   * The index of the sequence in a MSA
-   */
-  int index = -1;
-
-  private SequenceFeatures sequenceFeatureStore;
+  private SequenceFeaturesI sequenceFeatureStore;
 
   /*
    * A cursor holding the approximate current view position to the sequence,
@@ -150,25 +139,49 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
     checkValidRange();
   }
 
+  /**
+   * If 'name' ends in /i-j, where i >= j > 0 are integers, extracts i and j as
+   * start and end respectively and removes the suffix from the name
+   */
   void parseId()
   {
     if (name == null)
     {
-      System.err
-              .println("POSSIBLE IMPLEMENTATION ERROR: null sequence name passed to constructor.");
+      System.err.println(
+              "POSSIBLE IMPLEMENTATION ERROR: null sequence name passed to constructor.");
       name = "";
     }
-    // Does sequence have the /start-end signature?
-    if (limitrx.search(name))
+    int slashPos = name.lastIndexOf('/');
+    if (slashPos > -1 && slashPos < name.length() - 1)
     {
-      name = limitrx.left();
-      endrx.search(limitrx.stringMatched());
-      setStart(Integer.parseInt(limitrx.stringMatched().substring(1,
-              endrx.matchedFrom() - 1)));
-      setEnd(Integer.parseInt(endrx.stringMatched()));
+      String suffix = name.substring(slashPos + 1);
+      String[] range = suffix.split("-");
+      if (range.length == 2)
+      {
+        try
+        {
+          int from = Integer.valueOf(range[0]);
+          int to = Integer.valueOf(range[1]);
+          if (from > 0 && to >= from)
+          {
+            name = name.substring(0, slashPos);
+            setStart(from);
+            setEnd(to);
+            checkValidRange();
+          }
+        } catch (NumberFormatException e)
+        {
+          // leave name unchanged if suffix is invalid
+        }
+      }
     }
   }
 
+  /**
+   * Ensures that 'end' is not before the end of the sequence, that is,
+   * (end-start+1) is at least as long as the count of ungapped positions. Note
+   * that end is permitted to be beyond the end of the sequence data.
+   */
   void checkValidRange()
   {
     // Note: JAL-774 :
@@ -177,7 +190,7 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
       int endRes = 0;
       for (int j = 0; j < sequence.length; j++)
       {
-        if (!jalview.util.Comparison.isGap(sequence[j]))
+        if (!Comparison.isGap(sequence[j]))
         {
           endRes++;
         }
@@ -259,9 +272,8 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
   protected void initSeqFrom(SequenceI seq,
           AlignmentAnnotation[] alAnnotation)
   {
-    char[] oseq = seq.getSequence();
-    initSeqAndName(seq.getName(), Arrays.copyOf(oseq, oseq.length),
-            seq.getStart(), seq.getEnd());
+    char[] oseq = seq.getSequence(); // returns a copy of the array
+    initSeqAndName(seq.getName(), oseq, seq.getStart(), seq.getEnd());
 
     description = seq.getDescription();
     if (seq != datasetSequence)
@@ -453,15 +465,15 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
   }
 
   /**
-   * DOCUMENT ME!
+   * Sets the sequence name. If the name ends in /start-end, then the start-end
+   * values are parsed out and set, and the suffix is removed from the name.
    * 
-   * @param name
-   *          DOCUMENT ME!
+   * @param theName
    */
   @Override
-  public void setName(String name)
+  public void setName(String theName)
   {
-    this.name = name;
+    this.name = theName;
     this.parseId();
   }
 
@@ -562,7 +574,9 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
   @Override
   public char[] getSequence()
   {
-    return sequence;
+    // return sequence;
+    return sequence == null ? null : Arrays.copyOf(sequence,
+            sequence.length);
   }
 
   /*
@@ -643,10 +657,10 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
   }
 
   /**
-   * DOCUMENT ME!
+   * Sets the sequence description, and also parses out any special formats of
+   * interest
    * 
    * @param desc
-   *          DOCUMENT ME!
    */
   @Override
   public void setDescription(String desc)
@@ -654,10 +668,67 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
     this.description = desc;
   }
 
+  @Override
+  public void setGeneLoci(String speciesId, String assemblyId,
+          String chromosomeId, MapList map)
+  {
+    addDBRef(new DBRefEntry(speciesId, assemblyId, DBRefEntry.CHROMOSOME
+            + ":" + chromosomeId, new Mapping(map)));
+  }
+
   /**
-   * DOCUMENT ME!
+   * Returns the gene loci mapping for the sequence (may be null)
    * 
-   * @return DOCUMENT ME!
+   * @return
+   */
+  @Override
+  public GeneLociI getGeneLoci()
+  {
+    DBRefEntry[] refs = getDBRefs();
+    if (refs != null)
+    {
+      for (final DBRefEntry ref : refs)
+      {
+        if (ref.isChromosome())
+        {
+          return new GeneLociI()
+          {
+            @Override
+            public String getSpeciesId()
+            {
+              return ref.getSource();
+            }
+
+            @Override
+            public String getAssemblyId()
+            {
+              return ref.getVersion();
+            }
+
+            @Override
+            public String getChromosomeId()
+            {
+              // strip off "chromosome:" prefix to chrId
+              return ref.getAccessionId().substring(
+                      DBRefEntry.CHROMOSOME.length() + 1);
+            }
+
+            @Override
+            public MapList getMap()
+            {
+              return ref.getMap().getMap();
+            }
+          };
+        }
+      }
+    }
+    return null;
+  }
+
+  /**
+   * Answers the description
+   * 
+   * @return
    */
   @Override
   public String getDescription()
@@ -681,11 +752,20 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
 
     int j = start;
     int i = 0;
-    // Rely on end being at least as long as the length of the sequence.
+    int startColumn = 0;
+
+    /*
+     * traverse sequence from the start counting gaps; make a note of
+     * the column of the first residue to save in the cursor
+     */
     while ((i < sequence.length) && (j <= end) && (j <= pos))
     {
       if (!Comparison.isGap(sequence[i]))
       {
+        if (j == start)
+        {
+          startColumn = i;
+        }
         j++;
       }
       i++;
@@ -696,7 +776,7 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
       return end + 1;
     }
 
-    updateCursor(pos, i);
+    updateCursor(pos, i, startColumn);
     return i;
   }
 
@@ -707,10 +787,22 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
    *          (start..)
    * @param column
    *          (1..)
+   * @param startColumn
+   *          column position of the first sequence residue
    */
-  protected void updateCursor(int residuePos, int column)
+  protected void updateCursor(int residuePos, int column, int startColumn)
   {
-    cursor = new SequenceCursor(this, residuePos, column, this.changeCount);
+    /*
+     * preserve end residue column provided cursor was valid
+     */
+    int endColumn = isValidCursor(cursor) ? cursor.lastColumnPosition : 0;
+    if (residuePos == this.end)
+    {
+      endColumn = column;
+    }
+
+    cursor = new SequenceCursor(this, residuePos, column, startColumn,
+            endColumn, this.changeCount);
   }
 
   /**
@@ -759,7 +851,7 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
     }
 
     col++; // convert back to base 1
-    updateCursor(pos, col);
+    updateCursor(pos, col, curs.firstColumnPosition);
 
     return col;
   }
@@ -777,13 +869,19 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
     {
       return findPosition(column + 1, cursor);
     }
-
+    
     // TODO recode this more naturally i.e. count residues only
     // as they are found, not 'in anticipation'
 
+    /*
+     * traverse the sequence counting gaps; note the column position
+     * of the first residue, to save in the cursor
+     */
+    int firstResidueColumn = 0;
     int lastPosFound = 0;
     int lastPosFoundColumn = 0;
     int seqlen = sequence.length;
+
     if (seqlen > 0 && !Comparison.isGap(sequence[0]))
     {
       lastPosFound = start;
@@ -799,6 +897,10 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
       {
         lastPosFound = pos;
         lastPosFoundColumn = j;
+        if (pos == this.start)
+        {
+          firstResidueColumn = j;
+        }
         pos++;
       }
       j++;
@@ -807,6 +909,10 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
     {
       lastPosFound = pos;
       lastPosFoundColumn = j;
+      if (pos == this.start)
+      {
+        firstResidueColumn = j;
+      }
     }
 
     /*
@@ -815,7 +921,8 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
      */
     if (lastPosFound != 0)
     {
-      updateCursor(lastPosFound, lastPosFoundColumn + 1);
+      updateCursor(lastPosFound, lastPosFoundColumn + 1,
+              firstResidueColumn + 1);
     }
 
     return pos;
@@ -839,7 +946,7 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
     /*
      * sanity check against range
      */
-    if (curs.columnPosition < 0 || curs.columnPosition >= sequence.length)
+    if (curs.columnPosition < 0 || curs.columnPosition > sequence.length)
     {
       return false;
     }
@@ -875,9 +982,31 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
       return curs.residuePosition; // easy case :-)
     }
 
+    if (curs.lastColumnPosition > 0 && curs.lastColumnPosition < col)
+    {
+      /*
+       * sequence lies entirely to the left of col
+       * - return last residue + 1
+       */
+      return end + 1;
+    }
+
+    if (curs.firstColumnPosition > 0 && curs.firstColumnPosition > col)
+    {
+      /*
+       * sequence lies entirely to the right of col
+       * - return first residue
+       */
+      return start;
+    }
+
+    // todo could choose closest to col out of column,
+    // firstColumnPosition, lastColumnPosition as a start point
+
     /*
      * move left or right to find pos from cursor position
      */
+    int firstResidueColumn = curs.firstColumnPosition;
     int column = curs.columnPosition - 1; // to base 0
     int newPos = curs.residuePosition;
     int delta = curs.columnPosition > col ? -1 : 1;
@@ -898,12 +1027,17 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
         newPos += delta;
         lastFoundPosition = newPos;
         lastFoundPositionColumn = column + 1;
+        if (lastFoundPosition == this.start)
+        {
+          firstResidueColumn = column + 1;
+        }
       }
     }
 
     if (cursor == null || lastFoundPosition != cursor.residuePosition)
     {
-      updateCursor(lastFoundPosition, lastFoundPositionColumn);
+      updateCursor(lastFoundPosition, lastFoundPositionColumn,
+              firstResidueColumn);
     }
 
     /*
@@ -922,164 +1056,47 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
    * {@inheritDoc}
    */
   @Override
-  public Range findPositions(int fromCol, int toCol)
+  public Range findPositions(int fromColumn, int toColumn)
   {
-    if (cursor != null && cursor.sequence == this
-            && cursor.token == changeCount)
-    {
-      return findPositions(fromCol, toCol, cursor);
-    }
-
-    /*
-     * count residues before fromCol
-     */
-    int j = 0;
-    int count = 0;
-    int seqlen = sequence.length;
-    while (j < fromCol && j < seqlen)
-    {
-      if (!Comparison.isGap(sequence[j]))
-      {
-        count++;
-      }
-      j++;
-    }
-
-    /*
-     * find first and last residues between fromCol and toCol
-     */
-    int firstPos = 0;
-    int lastPos = 0;
-    boolean foundFirst = false;
-    
-    while (j <= toCol && j < seqlen)
-    {
-      if (!Comparison.isGap(sequence[j]))
-      {
-        count++;
-        if (!foundFirst)
-        {
-          firstPos = count;
-          foundFirst = true;
-        }
-        lastPos = count;
-      }
-      j++;
-    }
-
-    if (firstPos == 0)
+    if (toColumn < fromColumn || fromColumn < 1)
     {
-      /*
-       * no residues in this range
-       */
       return null;
     }
 
     /*
-     * adjust for sequence start coordinate
+     * find the first non-gapped position, if any
      */
-    firstPos += start - 1;
-    lastPos += start - 1;
-
-    return new Range(firstPos, lastPos);
-  }
-
-  /**
-   * Returns the range of sequence positions included in the given alignment
-   * position range. If no positions are included (the range is entirely gaps),
-   * then returns null. The cursor parameter may provide a starting position in
-   * the neighbourhood of the search (which may be left of, right of, or
-   * overlapping the search region).
-   * 
-   * @param fromCol
-   *          start column of region (0..)
-   * @param toCol
-   *          end column of region (0..)
-   * @param curs
-   * @return
-   */
-  protected Range findPositions(int fromCol, int toCol, SequenceCursor curs)
-  {
-    if (!isValidCursor(curs))
+    int firstPosition = 0;
+    int col = fromColumn - 1;
+    int length = sequence.length;
+    while (col < length && col < toColumn)
     {
-      /*
-       * wrong or invalidated cursor, compute de novo
-       */
-      return findPositions(fromCol, toCol);
-    }
-
-    /*
-     * keep this simple...first step from cursor to fromCol...
-     */
-    final int seqlen = sequence.length;
-    int resNo = curs.residuePosition;
-    int col = curs.columnPosition - 1; // from base 1 to base 0
-    if (col != fromCol)
-    {
-      int delta = col > fromCol ? -1 : 1;
-      while (col != fromCol && col >= 0 && col < seqlen)
+      if (!Comparison.isGap(sequence[col]))
       {
-        if (!Comparison.isGap(sequence[col]))
-        {
-          resNo += delta;
-        }
-        col += delta;
+        firstPosition = findPosition(col++);
+        break;
       }
+      col++;
     }
 
-    if (col < fromCol || col == seqlen)
+    if (firstPosition == 0)
     {
-      /*
-       * sequence lies to the left of the target region
-       */
       return null;
     }
 
     /*
-     * resNo is now the residue at fromCol (if not gapped), else the one
-     * before it (if delta == 1), else the one after (if delta == -1);
-     * we want the residue before fromCol
-     */
-    if (!Comparison.isGap(sequence[fromCol]))
-    {
-      resNo--;
-    }
-    else if (curs.columnPosition > fromCol)
-    {
-      resNo -= 2;
-    }
-
-    /*
-     * now first and last residues between fromCol and toCol
+     * find the last non-gapped position
      */
-    int firstPos = 0;
-    int lastPos = 0;
-    boolean foundFirst = false;
-
-    while (col <= toCol && col < seqlen)
+    int lastPosition = firstPosition;
+    while (col < length && col < toColumn)
     {
-      if (!Comparison.isGap(sequence[col]))
+      if (!Comparison.isGap(sequence[col++]))
       {
-        resNo++;
-        if (!foundFirst)
-        {
-          firstPos = resNo;
-          foundFirst = true;
-        }
-        lastPos = resNo;
+        lastPosition++;
       }
-      col++;
     }
 
-    if (firstPos == 0)
-    {
-      /*
-       * no residues in this range
-       */
-      return null;
-    }
-
-    return new Range(firstPos, lastPos);
+    return new Range(firstPosition, lastPosition);
   }
 
   /**
@@ -1416,8 +1433,9 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
   @Override
   public AlignmentAnnotation[] getAnnotation()
   {
-    return annotation == null ? null : annotation
-            .toArray(new AlignmentAnnotation[annotation.size()]);
+    return annotation == null ? null
+            : annotation
+                    .toArray(new AlignmentAnnotation[annotation.size()]);
   }
 
   @Override
@@ -1498,7 +1516,7 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
 
   private boolean _isNa;
 
-  private long _seqhash = 0;
+  private int _seqhash = 0;
 
   /**
    * Answers false if the sequence is more than 85% nucleotide (ACGTU), else
@@ -1529,8 +1547,9 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
   {
     if (datasetSequence == null)
     {
-      Sequence dsseq = new Sequence(getName(), AlignSeq.extractGaps(
-              jalview.util.Comparison.GapChars, getSequenceAsString()),
+      Sequence dsseq = new Sequence(getName(),
+              AlignSeq.extractGaps(jalview.util.Comparison.GapChars,
+                      getSequenceAsString()),
               getStart(), getEnd());
 
       datasetSequence = dsseq;
@@ -1672,7 +1691,7 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
       List<SequenceFeature> sfs = entry.getSequenceFeatures();
       for (SequenceFeature feature : sfs)
       {
-        SequenceFeature sf[] = (mp != null) ? mp.locateFeature(feature)
+       SequenceFeature sf[] = (mp != null) ? mp.locateFeature(feature)
                 : new SequenceFeature[] { new SequenceFeature(feature) };
         if (sf != null)
         {
@@ -1715,30 +1734,6 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
     }
   }
 
-  /**
-   * @return The index (zero-based) on this sequence in the MSA. It returns
-   *         {@code -1} if this information is not available.
-   */
-  @Override
-  public int getIndex()
-  {
-    return index;
-  }
-
-  /**
-   * Defines the position of this sequence in the MSA. Use the value {@code -1}
-   * if this information is undefined.
-   * 
-   * @param The
-   *          position for this sequence. This value is zero-based (zero for
-   *          this first sequence)
-   */
-  @Override
-  public void setIndex(int value)
-  {
-    index = value;
-  }
-
   @Override
   public void setRNA(RNA r)
   {
@@ -1829,8 +1824,8 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
           }
         }
         // whilst it looks like it is a primary ref, we also sanity check type
-        if (DBRefUtils.getCanonicalName(DBRefSource.PDB).equals(
-                DBRefUtils.getCanonicalName(ref.getSource())))
+        if (DBRefUtils.getCanonicalName(DBRefSource.PDB)
+                .equals(DBRefUtils.getCanonicalName(ref.getSource())))
         {
           // PDB dbrefs imply there should be a PDBEntry associated
           // TODO: tighten PDB dbrefs
@@ -1862,14 +1857,56 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
    * {@inheritDoc}
    */
   @Override
-  public List<SequenceFeature> findFeatures(int from, int to,
+  public List<SequenceFeature> findFeatures(int fromColumn, int toColumn,
           String... types)
   {
-    if (datasetSequence != null)
+    int startPos = findPosition(fromColumn - 1); // convert base 1 to base 0
+    int endPos = fromColumn == toColumn ? startPos
+            : findPosition(toColumn - 1);
+
+    List<SequenceFeature> result = getFeatures().findFeatures(startPos,
+            endPos, types);
+
+    /*
+     * if end column is gapped, endPos may be to the right, 
+     * and we may have included adjacent or enclosing features;
+     * remove any that are not enclosing, non-contact features
+     */
+    boolean endColumnIsGapped = toColumn > 0 && toColumn <= sequence.length
+            && Comparison.isGap(sequence[toColumn - 1]);
+    if (endPos > this.end || endColumnIsGapped)
     {
-      return datasetSequence.findFeatures(from, to, types);
+      ListIterator<SequenceFeature> it = result.listIterator();
+      while (it.hasNext())
+      {
+        SequenceFeature sf = it.next();
+        int sfBegin = sf.getBegin();
+        int sfEnd = sf.getEnd();
+        int featureStartColumn = findIndex(sfBegin);
+        if (featureStartColumn > toColumn)
+        {
+          it.remove();
+        }
+        else if (featureStartColumn < fromColumn)
+        {
+          int featureEndColumn = sfEnd == sfBegin ? featureStartColumn
+                  : findIndex(sfEnd);
+          if (featureEndColumn < fromColumn)
+          {
+            it.remove();
+          }
+          else if (featureEndColumn > toColumn && sf.isContactFeature())
+          {
+            /*
+             * remove an enclosing feature if it is a contact feature
+             */
+            it.remove();
+          }
+        }
+      }
     }
-    return sequenceFeatureStore.findFeatures(from, to, types);
+
+    return result;
   }
 
   /**
@@ -1881,4 +1918,34 @@ public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
   {
     changeCount++;
   }
+
+  /**
+   * {@inheritDoc}
+   */
+  @Override
+  public int replace(char c1, char c2)
+  {
+    if (c1 == c2)
+    {
+      return 0;
+    }
+    int count = 0;
+    synchronized (sequence)
+    {
+      for (int c = 0; c < sequence.length; c++)
+      {
+        if (sequence[c] == c1)
+        {
+          sequence[c] = c2;
+          count++;
+        }
+      }
+    }
+    if (count > 0)
+    {
+      sequenceChanged();
+    }
+
+    return count;
+  }
 }