src/jalview/util/Format.java

   1 /*
   2  * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer (Development Version 2.4.1)
   3  * Copyright (C) 2009 AM Waterhouse, J Procter, G Barton, M Clamp, S Searle
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   7  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
   8  * of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA
  18  */
  19 /**
  20  * A class for formatting numbers that follows printf conventions.
  21  * Also implements C-like atoi and atof functions
  22  * @version 1.03 25 Oct 1997
  23  * @author Cay Horstmann
  24  */
  25 package jalview.util;
  26
  27 /**
  28  * DOCUMENT ME!
  29  *
  30  * @author $author$
  31  * @version $Revision$
  32  */
  33 public class Format
  34 {
  35   private int width;
  36
  37   private int precision;
  38
  39   private String pre;
  40
  41   private String post;
  42
  43   private boolean leading_zeroes;
  44
  45   private boolean show_plus;
  46
  47   private boolean alternate;
  48
  49   private boolean show_space;
  50
  51   private boolean left_align;
  52
  53   private char fmt; // one of cdeEfgGiosxXos
  54
  55   /**
  56    * Creates a new Format object.
  57    *
  58    * @param s
  59    *                DOCUMENT ME!
  60    */
  61   public Format(String s)
  62   {
  63     width = 0;
  64     precision = -1;
  65     pre = "";
  66     post = "";
  67     leading_zeroes = false;
  68     show_plus = false;
  69     alternate = false;
  70     show_space = false;
  71     left_align = false;
  72     fmt = ' ';
  73
  74     int length = s.length();
  75     int parse_state = 0;
  76
  77     // 0 = prefix, 1 = flags, 2 = width, 3 = precision,
  78     // 4 = format, 5 = end
  79     int i = 0;
  80
  81     while (parse_state == 0)
  82     {
  83       if (i >= length)
  84       {
  85         parse_state = 5;
  86       }
  87       else if (s.charAt(i) == '%')
  88       {
  89         if (i < (length - 1))
  90         {
  91           if (s.charAt(i + 1) == '%')
  92           {
  93             pre = pre + '%';
  94             i++;
  95           }
  96           else
  97           {
  98             parse_state = 1;
  99           }
 100         }
 101         else
 102         {
 103           throw new java.lang.IllegalArgumentException();
 104         }
 105       }
 106       else
 107       {
 108         pre = pre + s.charAt(i);
 109       }
 110
 111       i++;
 112     }
 113
 114     while (parse_state == 1)
 115     {
 116       if (i >= length)
 117       {
 118         parse_state = 5;
 119       }
 120       else if (s.charAt(i) == ' ')
 121       {
 122         show_space = true;
 123       }
 124       else if (s.charAt(i) == '-')
 125       {
 126         left_align = true;
 127       }
 128       else if (s.charAt(i) == '+')
 129       {
 130         show_plus = true;
 131       }
 132       else if (s.charAt(i) == '0')
 133       {
 134         leading_zeroes = true;
 135       }
 136       else if (s.charAt(i) == '#')
 137       {
 138         alternate = true;
 139       }
 140       else
 141       {
 142         parse_state = 2;
 143         i--;
 144       }
 145
 146       i++;
 147     }
 148
 149     while (parse_state == 2)
 150     {
 151       if (i >= length)
 152       {
 153         parse_state = 5;
 154       }
 155       else if (('0' <= s.charAt(i)) && (s.charAt(i) <= '9'))
 156       {
 157         width = ((width * 10) + s.charAt(i)) - '0';
 158         i++;
 159       }
 160       else if (s.charAt(i) == '.')
 161       {
 162         parse_state = 3;
 163         precision = 0;
 164         i++;
 165       }
 166       else
 167       {
 168         parse_state = 4;
 169       }
 170     }
 171
 172     while (parse_state == 3)
 173     {
 174       if (i >= length)
 175       {
 176         parse_state = 5;
 177       }
 178       else if (('0' <= s.charAt(i)) && (s.charAt(i) <= '9'))
 179       {
 180         precision = ((precision * 10) + s.charAt(i)) - '0';
 181         i++;
 182       }
 183       else
 184       {
 185         parse_state = 4;
 186       }
 187     }
 188
 189     if (parse_state == 4)
 190     {
 191       if (i >= length)
 192       {
 193         parse_state = 5;
 194       }
 195       else
 196       {
 197         fmt = s.charAt(i);
 198       }
 199
 200       i++;
 201     }
 202
 203     if (i < length)
 204     {
 205       post = s.substring(i, length);
 206     }
 207   }
 208
 209   /**
 210    * Formats the number following printf conventions. Main limitation: Can only
 211    * handle one format parameter at a time Use multiple Format objects to format
 212    * more than one number
 213    *
 214    * @param s
 215    *                the format string following printf conventions The string
 216    *                has a prefix, a format code and a suffix. The prefix and
 217    *                suffix become part of the formatted output. The format code
 218    *                directs the formatting of the (single) parameter to be
 219    *                formatted. The code has the following structure
 220    *                <ul>
 221    *                <li> a % (required)
 222    *                <li> a modifier (optional)
 223    *                <dl>
 224    *                <dt> +
 225    *                <dd> forces display of + for positive numbers
 226    *                <dt> 0
 227    *                <dd> show leading zeroes
 228    *                <dt> -
 229    *                <dd> align left in the field
 230    *                <dt> space
 231    *                <dd> prepend a space in front of positive numbers
 232    *                <dt> #
 233    *                <dd> use "alternate" format. Add 0 or 0x for octal or
 234    *                hexadecimal numbers. Don't suppress trailing zeroes in
 235    *                general floating point format.
 236    *                </dl>
 237    *                <li> an integer denoting field width (optional)
 238    *                <li> a period followed by an integer denoting precision
 239    *                (optional)
 240    *                <li> a format descriptor (required)
 241    *                <dl>
 242    *                <dt>f
 243    *                <dd> floating point number in fixed format
 244    *                <dt>e, E
 245    *                <dd> floating point number in exponential notation
 246    *                (scientific format). The E format results in an uppercase E
 247    *                for the exponent (1.14130E+003), the e format in a lowercase
 248    *                e.
 249    *                <dt>g, G
 250    *                <dd> floating point number in general format (fixed format
 251    *                for small numbers, exponential format for large numbers).
 252    *                Trailing zeroes are suppressed. The G format results in an
 253    *                uppercase E for the exponent (if any), the g format in a
 254    *                lowercase e.
 255    *                <dt>d, i
 256    *                <dd> integer in decimal
 257    *                <dt>x
 258    *                <dd> integer in hexadecimal
 259    *                <dt>o
 260    *                <dd> integer in octal
 261    *                <dt>s
 262    *                <dd> string
 263    *                <dt>c
 264    *                <dd> character
 265    *                </dl>
 266    *                </ul>
 267    * @exception IllegalArgumentException
 268    *                    if bad format
 269    *
 270    */
 271   public static String getHexString(java.awt.Color color)
 272   {
 273     String r;
 274     String g;
 275     String b;
 276     r = Integer.toHexString(color.getRed());
 277
 278     if (r.length() < 2)
 279     {
 280       r = "0" + r;
 281     }
 282
 283     g = Integer.toHexString(color.getGreen());
 284
 285     if (g.length() < 2)
 286     {
 287       g = "0" + g;
 288     }
 289
 290     b = Integer.toHexString(color.getBlue());
 291
 292     if (b.length() < 2)
 293     {
 294       b = "0" + b;
 295     }
 296
 297     return r + g + b;
 298   }
 299
 300   /**
 301    * prints a formatted number following printf conventions
 302    *
 303    * @param s
 304    *                a PrintStream
 305    * @param fmt
 306    *                the format string
 307    * @param x
 308    *                the double to print
 309    */
 310   public static void print(java.io.PrintStream s, String fmt, double x)
 311   {
 312     s.print(new Format(fmt).form(x));
 313   }
 314
 315   /**
 316    * prints a formatted number following printf conventions
 317    *
 318    * @param s
 319    *                a PrintStream
 320    * @param fmt
 321    *                the format string
 322    * @param x
 323    *                the long to print
 324    */
 325   public static void print(java.io.PrintStream s, String fmt, long x)
 326   {
 327     s.print(new Format(fmt).form(x));
 328   }
 329
 330   /**
 331    * prints a formatted number following printf conventions
 332    *
 333    * @param s
 334    *                a PrintStream
 335    * @param fmt
 336    *                the format string
 337    * @param x
 338    *                the character to
 339    */
 340   public static void print(java.io.PrintStream s, String fmt, char x)
 341   {
 342     s.print(new Format(fmt).form(x));
 343   }
 344
 345   /**
 346    * prints a formatted number following printf conventions
 347    *
 348    * @param s
 349    *                a PrintStream, fmt the format string
 350    * @param x
 351    *                a string that represents the digits to print
 352    */
 353   public static void print(java.io.PrintStream s, String fmt, String x)
 354   {
 355     s.print(new Format(fmt).form(x));
 356   }
 357
 358   /**
 359    * Converts a string of digits (decimal, octal or hex) to an integer
 360    *
 361    * @param s
 362    *                a string
 363    * @return the numeric value of the prefix of s representing a base 10 integer
 364    */
 365   public static int atoi(String s)
 366   {
 367     return (int) atol(s);
 368   }
 369
 370   /**
 371    * Converts a string of digits (decimal, octal or hex) to a long integer
 372    *
 373    * @param s
 374    *                a string
 375    * @return the numeric value of the prefix of s representing a base 10 integer
 376    */
 377   public static long atol(String s)
 378   {
 379     int i = 0;
 380
 381     while ((i < s.length()) && Character.isWhitespace(s.charAt(i)))
 382     {
 383       i++;
 384     }
 385
 386     if ((i < s.length()) && (s.charAt(i) == '0'))
 387     {
 388       if (((i + 1) < s.length())
 389               && ((s.charAt(i + 1) == 'x') || (s.charAt(i + 1) == 'X')))
 390       {
 391         return parseLong(s.substring(i + 2), 16);
 392       }
 393       else
 394       {
 395         return parseLong(s, 8);
 396       }
 397     }
 398     else
 399     {
 400       return parseLong(s, 10);
 401     }
 402   }
 403
 404   /**
 405    * DOCUMENT ME!
 406    *
 407    * @param s
 408    *                DOCUMENT ME!
 409    * @param base
 410    *                DOCUMENT ME!
 411    *
 412    * @return DOCUMENT ME!
 413    */
 414   private static long parseLong(String s, int base)
 415   {
 416     int i = 0;
 417     int sign = 1;
 418     long r = 0;
 419
 420     while ((i < s.length()) && Character.isWhitespace(s.charAt(i)))
 421     {
 422       i++;
 423     }
 424
 425     if ((i < s.length()) && (s.charAt(i) == '-'))
 426     {
 427       sign = -1;
 428       i++;
 429     }
 430     else if ((i < s.length()) && (s.charAt(i) == '+'))
 431     {
 432       i++;
 433     }
 434
 435     while (i < s.length())
 436     {
 437       char ch = s.charAt(i);
 438
 439       if (('0' <= ch) && (ch < ('0' + base)))
 440       {
 441         r = ((r * base) + ch) - '0';
 442       }
 443       else if (('A' <= ch) && (ch < (('A' + base) - 10)))
 444       {
 445         r = ((r * base) + ch) - 'A' + 10;
 446       }
 447       else if (('a' <= ch) && (ch < (('a' + base) - 10)))
 448       {
 449         r = ((r * base) + ch) - 'a' + 10;
 450       }
 451       else
 452       {
 453         return r * sign;
 454       }
 455
 456       i++;
 457     }
 458
 459     return r * sign;
 460   }
 461
 462   /**
 463    * Converts a string of digits to an double
 464    *
 465    * @param s
 466    *                a string
 467    */
 468   public static double atof(String s)
 469   {
 470     int i = 0;
 471     int sign = 1;
 472     double r = 0; // integer part
 473     // double f = 0; // fractional part
 474     double p = 1; // exponent of fractional part
 475     int state = 0; // 0 = int part, 1 = frac part
 476
 477     while ((i < s.length()) && Character.isWhitespace(s.charAt(i)))
 478     {
 479       i++;
 480     }
 481
 482     if ((i < s.length()) && (s.charAt(i) == '-'))
 483     {
 484       sign = -1;
 485       i++;
 486     }
 487     else if ((i < s.length()) && (s.charAt(i) == '+'))
 488     {
 489       i++;
 490     }
 491
 492     while (i < s.length())
 493     {
 494       char ch = s.charAt(i);
 495
 496       if (('0' <= ch) && (ch <= '9'))
 497       {
 498         if (state == 0)
 499         {
 500           r = ((r * 10) + ch) - '0';
 501         }
 502         else if (state == 1)
 503         {
 504           p = p / 10;
 505           r = r + (p * (ch - '0'));
 506         }
 507       }
 508       else if (ch == '.')
 509       {
 510         if (state == 0)
 511         {
 512           state = 1;
 513         }
 514         else
 515         {
 516           return sign * r;
 517         }
 518       }
 519       else if ((ch == 'e') || (ch == 'E'))
 520       {
 521         long e = (int) parseLong(s.substring(i + 1), 10);
 522
 523         return sign * r * Math.pow(10, e);
 524       }
 525       else
 526       {
 527         return sign * r;
 528       }
 529
 530       i++;
 531     }
 532
 533     return sign * r;
 534   }
 535
 536   /**
 537    * Formats a double into a string (like sprintf in C)
 538    *
 539    * @param x
 540    *                the number to format
 541    * @return the formatted string
 542    * @exception IllegalArgumentException
 543    *                    if bad argument
 544    */
 545   public String form(double x)
 546   {
 547     String r;
 548
 549     if (precision < 0)
 550     {
 551       precision = 6;
 552     }
 553
 554     int s = 1;
 555
 556     if (x < 0)
 557     {
 558       x = -x;
 559       s = -1;
 560     }
 561
 562     if (fmt == 'f')
 563     {
 564       r = fixed_format(x);
 565     }
 566     else if ((fmt == 'e') || (fmt == 'E') || (fmt == 'g') || (fmt == 'G'))
 567     {
 568       r = exp_format(x);
 569     }
 570     else
 571     {
 572       throw new java.lang.IllegalArgumentException();
 573     }
 574
 575     return pad(sign(s, r));
 576   }
 577
 578   /**
 579    * Formats a long integer into a string (like sprintf in C)
 580    *
 581    * @param x
 582    *                the number to format
 583    * @return the formatted string
 584    */
 585   public String form(long x)
 586   {
 587     String r;
 588     int s = 0;
 589
 590     if ((fmt == 'd') || (fmt == 'i'))
 591     {
 592       if (x < 0)
 593       {
 594         r = ("" + x).substring(1);
 595         s = -1;
 596       }
 597       else
 598       {
 599         r = "" + x;
 600         s = 1;
 601       }
 602     }
 603     else if (fmt == 'o')
 604     {
 605       r = convert(x, 3, 7, "01234567");
 606     }
 607     else if (fmt == 'x')
 608     {
 609       r = convert(x, 4, 15, "0123456789abcdef");
 610     }
 611     else if (fmt == 'X')
 612     {
 613       r = convert(x, 4, 15, "0123456789ABCDEF");
 614     }
 615     else
 616     {
 617       throw new java.lang.IllegalArgumentException();
 618     }
 619
 620     return pad(sign(s, r));
 621   }
 622
 623   /**
 624    * Formats a character into a string (like sprintf in C)
 625    *
 626    * @param x
 627    *                the value to format
 628    * @return the formatted string
 629    */
 630   public String form(char c)
 631   {
 632     if (fmt != 'c')
 633     {
 634       throw new java.lang.IllegalArgumentException();
 635     }
 636
 637     String r = "" + c;
 638
 639     return pad(r);
 640   }
 641
 642   /**
 643    * Formats a string into a larger string (like sprintf in C)
 644    *
 645    * @param x
 646    *                the value to format
 647    * @return the formatted string
 648    */
 649   public String form(String s)
 650   {
 651     if (fmt != 's')
 652     {
 653       throw new java.lang.IllegalArgumentException();
 654     }
 655
 656     if (precision >= 0)
 657     {
 658       s = s.substring(0, precision);
 659     }
 660
 661     return pad(s);
 662   }
 663
 664   /**
 665    * DOCUMENT ME!
 666    *
 667    * @param c
 668    *                DOCUMENT ME!
 669    * @param n
 670    *                DOCUMENT ME!
 671    *
 672    * @return DOCUMENT ME!
 673    */
 674   private static String repeat(char c, int n)
 675   {
 676     if (n <= 0)
 677     {
 678       return "";
 679     }
 680
 681     StringBuffer s = new StringBuffer(n);
 682
 683     for (int i = 0; i < n; i++)
 684     {
 685       s.append(c);
 686     }
 687
 688     return s.toString();
 689   }
 690
 691   /**
 692    * DOCUMENT ME!
 693    *
 694    * @param x
 695    *                DOCUMENT ME!
 696    * @param n
 697    *                DOCUMENT ME!
 698    * @param m
 699    *                DOCUMENT ME!
 700    * @param d
 701    *                DOCUMENT ME!
 702    *
 703    * @return DOCUMENT ME!
 704    */
 705   private static String convert(long x, int n, int m, String d)
 706   {
 707     if (x == 0)
 708     {
 709       return "0";
 710     }
 711
 712     String r = "";
 713
 714     while (x != 0)
 715     {
 716       r = d.charAt((int) (x & m)) + r;
 717       x = x >>> n;
 718     }
 719
 720     return r;
 721   }
 722
 723   /**
 724    * DOCUMENT ME!
 725    *
 726    * @param r
 727    *                DOCUMENT ME!
 728    *
 729    * @return DOCUMENT ME!
 730    */
 731   private String pad(String r)
 732   {
 733     String p = repeat(' ', width - r.length());
 734
 735     if (left_align)
 736     {
 737       return pre + r + p + post;
 738     }
 739     else
 740     {
 741       return pre + p + r + post;
 742     }
 743   }
 744
 745   /**
 746    * DOCUMENT ME!
 747    *
 748    * @param s
 749    *                DOCUMENT ME!
 750    * @param r
 751    *                DOCUMENT ME!
 752    *
 753    * @return DOCUMENT ME!
 754    */
 755   private String sign(int s, String r)
 756   {
 757     String p = "";
 758
 759     if (s < 0)
 760     {
 761       p = "-";
 762     }
 763     else if (s > 0)
 764     {
 765       if (show_plus)
 766       {
 767         p = "+";
 768       }
 769       else if (show_space)
 770       {
 771         p = " ";
 772       }
 773     }
 774     else
 775     {
 776       if ((fmt == 'o') && alternate && (r.length() > 0)
 777               && (r.charAt(0) != '0'))
 778       {
 779         p = "0";
 780       }
 781       else if ((fmt == 'x') && alternate)
 782       {
 783         p = "0x";
 784       }
 785       else if ((fmt == 'X') && alternate)
 786       {
 787         p = "0X";
 788       }
 789     }
 790
 791     int w = 0;
 792
 793     if (leading_zeroes)
 794     {
 795       w = width;
 796     }
 797     else if (((fmt == 'd') || (fmt == 'i') || (fmt == 'x') || (fmt == 'X') || (fmt == 'o'))
 798             && (precision > 0))
 799     {
 800       w = precision;
 801     }
 802
 803     return p + repeat('0', w - p.length() - r.length()) + r;
 804   }
 805
 806   /**
 807    * DOCUMENT ME!
 808    *
 809    * @param d
 810    *                DOCUMENT ME!
 811    *
 812    * @return DOCUMENT ME!
 813    */
 814   private String fixed_format(double d)
 815   {
 816     boolean removeTrailing = ((fmt == 'G') || (fmt == 'g')) && !alternate;
 817
 818     // remove trailing zeroes and decimal point
 819     if (d > 0x7FFFFFFFFFFFFFFFL)
 820     {
 821       return exp_format(d);
 822     }
 823
 824     if (precision == 0)
 825     {
 826       return (long) (d + 0.5) + (removeTrailing ? "" : ".");
 827     }
 828
 829     long whole = (long) d;
 830     double fr = d - whole; // fractional part
 831
 832     if ((fr >= 1) || (fr < 0))
 833     {
 834       return exp_format(d);
 835     }
 836
 837     double factor = 1;
 838     String leading_zeroes = "";
 839
 840     for (int i = 1; (i <= precision) && (factor <= 0x7FFFFFFFFFFFFFFFL); i++)
 841     {
 842       factor *= 10;
 843       leading_zeroes = leading_zeroes + "0";
 844     }
 845
 846     long l = (long) ((factor * fr) + 0.5);
 847
 848     if (l >= factor)
 849     {
 850       l = 0;
 851       whole++;
 852     }
 853
 854     // CSH 10-25-97
 855     String z = leading_zeroes + l;
 856     z = "." + z.substring(z.length() - precision, z.length());
 857
 858     if (removeTrailing)
 859     {
 860       int t = z.length() - 1;
 861
 862       while ((t >= 0) && (z.charAt(t) == '0'))
 863       {
 864         t--;
 865       }
 866
 867       if ((t >= 0) && (z.charAt(t) == '.'))
 868       {
 869         t--;
 870       }
 871
 872       z = z.substring(0, t + 1);
 873     }
 874
 875     return whole + z;
 876   }
 877
 878   /**
 879    * DOCUMENT ME!
 880    *
 881    * @param d
 882    *                DOCUMENT ME!
 883    *
 884    * @return DOCUMENT ME!
 885    */
 886   private String exp_format(double d)
 887   {
 888     String f = "";
 889     int e = 0;
 890     double dd = d;
 891     double factor = 1;
 892
 893     if (d != 0)
 894     {
 895       while (dd > 10)
 896       {
 897         e++;
 898         factor /= 10;
 899         dd = dd / 10;
 900       }
 901
 902       while (dd < 1)
 903       {
 904         e--;
 905         factor *= 10;
 906         dd = dd * 10;
 907       }
 908     }
 909
 910     if (((fmt == 'g') || (fmt == 'G')) && (e >= -4) && (e < precision))
 911     {
 912       return fixed_format(d);
 913     }
 914
 915     d = d * factor;
 916     f = f + fixed_format(d);
 917
 918     if ((fmt == 'e') || (fmt == 'g'))
 919     {
 920       f = f + "e";
 921     }
 922     else
 923     {
 924       f = f + "E";
 925     }
 926
 927     String p = "000";
 928
 929     if (e >= 0)
 930     {
 931       f = f + "+";
 932       p = p + e;
 933     }
 934     else
 935     {
 936       f = f + "-";
 937       p = p + (-e);
 938     }
 939
 940     return f + p.substring(p.length() - 3, p.length());
 941   }
 942 }