binaries/src/mafft/extensions/mxscarna_src/Globaldp.hpp

   1 ////////////////////////////////////////////////////////////////
   2 // Globaldp.hpp
   3 // Global Alignment of two profile computed by SCARNA algorithm
   4 ////////////////////////////////////////////////////////////////
   5
   6
   7 #ifndef __GLOBALDP_HPP__
   8 #define  __GLOBALDP_HPP__
   9
  10 #include <string>
  11 #include <iostream>
  12 #include "nrutil.h"
  13 #include "Util.hpp"
  14 #include "Beta.hpp"
  15 #include "scarna.hpp"
  16 #include "StemCandidate.hpp"
  17 #include "MultiSequence.h"
  18 #include "Sequence.h"
  19 #include "BPPMatrix.hpp"
  20
  21 using namespace ProbCons;
  22 using namespace std;
  23 namespace MXSCARNA {
  24
  25 typedef std::vector<StemCandidate> stemcandidate;
  26 class Globaldp {
  27 private:
  28     static double ribosum_matrix[16][16];
  29
  30     NRMat<float> VM, VG;
  31     NRMat<int>   traceMI, traceMJ, traceGI, traceGJ;
  32
  33     const stemcandidate *pscs1, *pscs2;
  34     const MultiSequence *seqs1, *seqs2;
  35     std::vector<int> *matchPSCS1, *matchPSCS2;
  36     SafeVector<BPPMatrix*> &BPPMatrices;
  37     NRMat<float> posterior;
  38     NRMat3d<int> countConp1, countConp2;
  39     NRMat<int> countContConp1, countContConp2;
  40     Trimat<float> *profileBPPMat1;
  41     Trimat<float> *profileBPPMat2;
  42     float multiDeltaScore;
  43     float multiDeltaStacking;
  44     float multiScore;
  45     float multiStacking;
  46     float multiPenalty;
  47
  48     float scorePSCPair(const StemCandidate &sc1, const StemCandidate &sc2);
  49     float wordSimilarity(const StemCandidate &sc1, const StemCandidate &sc2, int i, int j);
  50     int   returnBasePairType(char s, char r);
  51     float probabilityScore(const StemCandidate &sc1, const StemCandidate &sc2);
  52     float stackingScore(const StemCandidate &sc1, const StemCandidate &sc2);
  53     float distancePenalty(const StemCandidate &sc1, const StemCandidate &sc2);
  54     float incrementalScorePSCPair(const StemCandidate &sc1, const StemCandidate &sc2);
  55     float incrementalProbabilityScore(const StemCandidate &sc1, const StemCandidate &sc2);
  56     float incrementalStackingScore(const StemCandidate &sc1, const StemCandidate &sc2);
  57     float incrementalWordSimilarity(const StemCandidate &sc1, const StemCandidate &sc2, int i, int j);
  58     Trimat<float>* makeProfileBPPMatrix(const MultiSequence *Sequences);
  59
  60     void Initialize();
  61     void DP();
  62     float traceBack();
  63     void printMatch();
  64 public:
  65
  66     Globaldp(const stemcandidate *mypscs1, const stemcandidate *mypscs2,
  67              const MultiSequence *myseqs1, const MultiSequence *myseqs2,
  68              std::vector<int> *matchPSCS1, std::vector<int> *matchPSCS2,
  69              VF *myPosterior, SafeVector<BPPMatrix*> &myBPPMatrices,
  70              float myMultiDeltaScore = MULTIDELTASCORE, float myMultiDeltaStacking = MULTIDELTASTACKING,
  71              float myMultiScore = MULTISCORE, float myMultiStacking = MULTISTACKING,
  72              float myMultiPenalty = MULTIPENALTY)
  73         : VM(mypscs1->size(), mypscs2->size()),
  74           VG(mypscs1->size(), mypscs2->size()),
  75           traceMI(mypscs1->size(), mypscs2->size()),
  76           traceMJ(mypscs1->size(), mypscs2->size()),
  77           traceGI(mypscs1->size(), mypscs2->size()),
  78           traceGJ(mypscs1->size(), mypscs2->size()),
  79           pscs1(mypscs1), pscs2(mypscs2),
  80           seqs1(myseqs1), seqs2(myseqs2),
  81           matchPSCS1(matchPSCS1), matchPSCS2(matchPSCS2),
  82           BPPMatrices(myBPPMatrices), posterior(myseqs1->GetSequence(0)->GetLength() + 1, myseqs2->GetSequence(0)->GetLength() + 1),
  83           countConp1(WORDLENGTH, 17, mypscs1->size()+1), countConp2(WORDLENGTH, 17, mypscs2->size()+1),
  84           countContConp1(0, 17, mypscs1->size()+1), countContConp2(0, 17, mypscs2->size()+1),
  85           multiDeltaScore(myMultiDeltaScore), multiDeltaStacking(myMultiDeltaStacking),
  86           multiScore(myMultiScore), multiStacking(myMultiStacking),
  87           multiPenalty(myMultiPenalty) {
  88
  89         VF::iterator myPosteriorPtr = myPosterior->begin();
  90         for (int i = 0; i <= seqs1->GetSequence(0)->GetLength(); i++) {
  91             for (int j = 0; j <= seqs2->GetSequence(0)->GetLength(); j++) {
  92                 posterior[i][j] = (*myPosteriorPtr)/(seqs1->GetSequence(0)->GetLength()*seqs2->GetSequence(0)->GetLength());
  93                 myPosteriorPtr++;
  94             }
  95         }
  96     }
  97
  98
  99
 100     float Run();
 101
 102     void setMultiDeltaScore(float score) { multiDeltaScore = score; }
 103     void setMultiDeltaStacking(float score) { multiDeltaStacking = score; }
 104     void setMultiScore(float score) { multiScore = score; }
 105     void setMultiStacking(float score) { multiStacking = score; }
 106     void setMultiPenalty(float score) { multiPenalty = score; }
 107 };
 108 }
 109 #endif // __GLOBALDP_HPP__