src/jalview/analysis/AlignmentUtil.java

   1 /*\r
   2 * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer\r
   3 * Copyright (C) 2005 AM Waterhouse, J Procter, G Barton, M Clamp, S Searle\r
   4 *\r
   5 * This program is free software; you can redistribute it and/or\r
   6 * modify it under the terms of the GNU General Public License\r
   7 * as published by the Free Software Foundation; either version 2\r
   8 * of the License, or (at your option) any later version.\r
   9 *\r
  10 * This program is distributed in the hope that it will be useful,\r
  11 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of\r
  12 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the\r
  13 * GNU General Public License for more details.\r
  14 *\r
  15 * You should have received a copy of the GNU General Public License\r
  16 * along with this program; if not, write to the Free Software\r
  17 * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA\r
  18 */\r
  19 \r
  20 package jalview.analysis;\r
  21 \r
  22 import jalview.datamodel.*;\r
  23 import jalview.util.*;\r
  24 import java.util.*;\r
  25 \r
  26 public class AlignmentUtil {\r
  27 \r
  28   private AlignmentUtil() {\r
  29   }\r
  30 \r
  31   public static int[][] percentIdentity2(AlignmentI align) {\r
  32     return percentIdentity2(align,0,align.getWidth()-1);\r
  33   }\r
  34 \r
  35   public static int[][] percentIdentity2(AlignmentI align, int start, int end) {\r
  36     int [][] cons2 = new int[align.getWidth()][24];\r
  37     // Initialize the array\r
  38     for (int j=0;j<24;j++) {\r
  39       for (int i=0; i < align.getWidth();i++) {\r
  40         cons2[i][j] = 0;\r
  41       }\r
  42     }\r
  43 \r
  44     return cons2;\r
  45   }\r
  46   public static int getPixelHeight(int i, int j,int charHeight) {\r
  47     int h=0;\r
  48     while (i < j) {\r
  49       h += charHeight;\r
  50       i++;\r
  51     }\r
  52     return h;\r
  53   }\r
  54 \r
  55 \r
  56     public static Vector substitution_rates (AlignmentI align, int start, int end) {\r
  57 \r
  58         Vector rates = new Vector();\r
  59 \r
  60         int len = (end-start+1);\r
  61 \r
  62         // Turn seqs into char arrays\r
  63 \r
  64         int[][] seqint = new int[align.getHeight()][len];\r
  65 \r
  66 \r
  67         for (int j = 0; j < align.getHeight(); j++) {\r
  68 \r
  69             SequenceI seq = align.getSequenceAt(j);\r
  70 \r
  71             for (int i = 0 ; i < len; i++) {\r
  72                 char c = seq.getCharAt(start + i - 1);\r
  73 \r
  74                 if (c == 'A') {\r
  75                     seqint[j][i] = 0;\r
  76                 } else if (c == 'C') {\r
  77                     seqint[j][i] = 1;\r
  78                 } else if (c == 'T') {\r
  79                     seqint[j][i] = 2;\r
  80                 } else if (c == 'G') {\r
  81                     seqint[j][i] = 3;\r
  82                 } else {\r
  83                     seqint[j][i] = -1;\r
  84                 }\r
  85 \r
  86             }\r
  87 \r
  88         }\r
  89 \r
  90 \r
  91         //      print_matrix(seqint,2,len);     for (int j = 0; j < align.getHeight(); j++) {\r
  92 \r
  93             for (int j = 0; j < align.getHeight(); j++) {\r
  94 \r
  95                 for (int k = 0; k < align.getHeight(); k++) {\r
  96 \r
  97                 int counts[][] = new int[4][4];\r
  98                 int tot  = 0;\r
  99                 int tots[] = new int[4];\r
 100                 int fulltot = 0;\r
 101                 int fulltots[] = new int[4];\r
 102 \r
 103                 for (int i = 0 ; i < len; i++) {\r
 104 \r
 105                     if (k != j) {\r
 106 \r
 107                         //                      System.out.println("Seq " + j + " " + k + " " + i + " " + seqint[j][i] + " " + seqint[k][i]);\r
 108                         if (seqint[j][i] >= 0 &&\r
 109                             seqint[k][i] >= 0) {\r
 110                             counts[seqint[k][i]][seqint[j][i]]++;\r
 111 \r
 112                             //  print_matrix(counts,4,4);\r
 113                             tots[seqint[j][i]]++;\r
 114                             tot++;\r
 115                         }\r
 116                         if (seqint[j][i] != -1) {\r
 117                             fulltots[seqint[j][i]]++;\r
 118                             fulltot++;\r
 119                         }\r
 120                     }\r
 121                 }\r
 122 \r
 123                 if (k != j) {\r
 124 \r
 125                     System.out.println();\r
 126 \r
 127                     System.out.println("Sequence " + align.getSequenceAt(j).getName() + " "  + align.getSequenceAt(k).getName());\r
 128 \r
 129                     System.out.println();\r
 130                     print_matrix(counts,4,4);\r
 131                     System.out.println();\r
 132 \r
 133 \r
 134 \r
 135                     double[][] out = new double[4][4];// = constant_multiply_matrix(counts,1.0/tot,4,4);\r
 136 \r
 137                     for (int i = 0; i < 4; i++) {\r
 138                         for (int jj = 0; jj < 4; jj++) {\r
 139                             out[i][jj] = (double)counts[i][jj]/tots[jj];\r
 140                         }\r
 141                     }\r
 142 \r
 143                     print_matrix(out,4,4);\r
 144                     System.out.println();\r
 145 \r
 146 \r
 147                     System.out.print("RATES\t");\r
 148                     System.out.print(align.getSequenceAt(j).getName() + "\t"  + align.getSequenceAt(k).getName() + "\t");\r
 149 \r
 150                     for (int i = 0; i < 4; i++) {\r
 151                         for (int jj = 0; jj < 4; jj++) {\r
 152                             Format.print(System.out,"%4.3f\t",out[i][jj]);\r
 153                         }\r
 154                     }\r
 155                     System.out.println();\r
 156 \r
 157                     for (int i = 0; i < 4; i++) {\r
 158                         Format.print(System.out,"%4.3f\t",(double)fulltots[i]*1.0/fulltot);\r
 159                     }\r
 160 \r
 161                     System.out.println();\r
 162                     System.out.print("\nGC ");\r
 163 \r
 164                     Format.print(System.out,"%4.3f\t",(double)(100*fulltots[1]+fulltots[3])/fulltot);\r
 165 \r
 166                     System.out.print((fulltots[1]+fulltots[3]) + "\t" + fulltot);\r
 167 \r
 168 \r
 169                     System.out.println();\r
 170 \r
 171                     rates.addElement(out);\r
 172                 }\r
 173 \r
 174             }\r
 175         }\r
 176         return rates;\r
 177     }\r
 178 \r
 179     public static double[][]  constant_multiply_matrix(int[][] matrix, double c,int n, int m) {\r
 180         double[][] out = new double[n][m];\r
 181 \r
 182         for (int i = 0; i < n; i++) {\r
 183             for (int j = 0; j < m; j++) {\r
 184 \r
 185                 out[i][j] = matrix[i][j]*c;\r
 186             }\r
 187         }\r
 188         return out;\r
 189     }\r
 190 \r
 191 \r
 192     public static void print_matrix(int[][] matrix, int n, int m) {\r
 193 \r
 194 \r
 195         for (int i = 0; i < n; i++) {\r
 196             for (int j = 0; j < m; j++) {\r
 197 \r
 198                 System.out.print(matrix[i][j] + "\t");\r
 199             }\r
 200             System.out.println();\r
 201         }\r
 202     }\r
 203     public static void print_matrix(double[][] matrix, int n, int m) {\r
 204 \r
 205 \r
 206         for (int i = 0; i < n; i++) {\r
 207             for (int j = 0; j < m; j++) {\r
 208 \r
 209                 Format.print(System.out,"%4.3f\t",matrix[i][j]);\r
 210 \r
 211             }\r
 212             System.out.println();\r
 213         }\r
 214     }\r
 215 \r
 216 \r
 217 }\r