Merge branch 'Jalview-JS/develop' into merge_js_develop
[jalview.git] / src / jalview / analysis / AlignmentSorter.java
index 8a387c7..f2b2222 100755 (executable)
@@ -22,6 +22,8 @@ package jalview.analysis;
 
 import jalview.analysis.scoremodels.PIDModel;
 import jalview.analysis.scoremodels.SimilarityParams;
+import jalview.bin.ApplicationSingletonProvider;
+import jalview.bin.ApplicationSingletonProvider.ApplicationSingletonI;
 import jalview.datamodel.AlignmentAnnotation;
 import jalview.datamodel.AlignmentI;
 import jalview.datamodel.AlignmentOrder;
@@ -32,6 +34,7 @@ import jalview.datamodel.SequenceNode;
 import jalview.util.QuickSort;
 
 import java.util.ArrayList;
+import java.util.BitSet;
 import java.util.Collections;
 import java.util.Iterator;
 import java.util.List;
@@ -51,40 +54,64 @@ import java.util.List;
  * from the first tobesorted position in the alignment. e.g. (a,tb2,b,tb1,c,tb3
  * becomes a,tb1,tb2,tb3,b,c)
  */
-public class AlignmentSorter
+public class AlignmentSorter implements ApplicationSingletonI
 {
+
+  private AlignmentSorter()
+  {
+    // private singleton
+  }
+
+  public static AlignmentSorter getInstance()
+  {
+    return (AlignmentSorter) ApplicationSingletonProvider
+            .getInstance(AlignmentSorter.class);
+  }
+
+  /**
+   * types of feature ordering: Sort by score : average score - or total score -
+   * over all features in region Sort by feature label text: (or if null -
+   * feature type text) - numerical or alphabetical Sort by feature density:
+   * based on counts - ignoring individual text or scores for each feature
+   */
+  public static final String FEATURE_SCORE = "average_score";
+
+  public static final String FEATURE_LABEL = "text";
+
+  public static final String FEATURE_DENSITY = "density";
+
   /*
    * todo: refactor searches to follow a basic pattern: (search property, last
    * search state, current sort direction)
    */
-  static boolean sortIdAscending = true;
+  boolean sortIdAscending = true;
 
-  static int lastGroupHash = 0;
+  int lastGroupHash = 0;
 
-  static boolean sortGroupAscending = true;
+  boolean sortGroupAscending = true;
 
-  static AlignmentOrder lastOrder = null;
+  AlignmentOrder lastOrder = null;
 
-  static boolean sortOrderAscending = true;
+  boolean sortOrderAscending = true;
 
-  static TreeModel lastTree = null;
+  TreeModel lastTree = null;
 
-  static boolean sortTreeAscending = true;
+  boolean sortTreeAscending = true;
 
-  /*
+  /**
    * last Annotation Label used for sort by Annotation score
    */
-  private static String lastSortByAnnotation;
+  private String lastSortByAnnotation;
 
-  /*
-   * string hash of last arguments to sortByFeature
-   * (sort order toggles if this is unchanged between sorts)
+  /**
+   * string hash of last arguments to sortByFeature (sort order toggles if this
+   * is unchanged between sorts)
    */
-  private static String sortByFeatureCriteria;
+  private String sortByFeatureCriteria;
 
-  private static boolean sortByFeatureAscending = true;
+  private boolean sortByFeatureAscending = true;
 
-  private static boolean sortLengthAscending;
+  private boolean sortLengthAscending;
 
   private static boolean sortEValueAscending;
 
@@ -119,93 +146,10 @@ public class AlignmentSorter
     }
 
     QuickSort.sort(scores, seqs);
-
     setReverseOrder(align, seqs);
   }
 
   /**
-   * Reverse the order of the sort
-   * 
-   * @param align
-   *          DOCUMENT ME!
-   * @param seqs
-   *          DOCUMENT ME!
-   */
-  private static void setReverseOrder(AlignmentI align, SequenceI[] seqs)
-  {
-    int nSeq = seqs.length;
-
-    int len = 0;
-
-    if ((nSeq % 2) == 0)
-    {
-      len = nSeq / 2;
-    }
-    else
-    {
-      len = (nSeq + 1) / 2;
-    }
-
-    // NOTE: DO NOT USE align.setSequenceAt() here - it will NOT work
-    List<SequenceI> asq = align.getSequences();
-    synchronized (asq)
-    {
-      for (int i = 0; i < len; i++)
-      {
-        // SequenceI tmp = seqs[i];
-        asq.set(i, seqs[nSeq - i - 1]);
-        asq.set(nSeq - i - 1, seqs[i]);
-      }
-    }
-  }
-
-  /**
-   * Sets the Alignment object with the given sequences
-   * 
-   * @param align
-   *          Alignment object to be updated
-   * @param tmp
-   *          sequences as a vector
-   */
-  private static void setOrder(AlignmentI align, List<SequenceI> tmp)
-  {
-    setOrder(align, vectorSubsetToArray(tmp, align.getSequences()));
-  }
-
-  /**
-   * Sets the Alignment object with the given sequences
-   * 
-   * @param align
-   *          DOCUMENT ME!
-   * @param seqs
-   *          sequences as an array
-   */
-  public static void setOrder(AlignmentI align, SequenceI[] seqs)
-  {
-    // NOTE: DO NOT USE align.setSequenceAt() here - it will NOT work
-    List<SequenceI> algn = align.getSequences();
-    synchronized (algn)
-    {
-      List<SequenceI> tmp = new ArrayList<>();
-
-      for (int i = 0; i < seqs.length; i++)
-      {
-        if (algn.contains(seqs[i]))
-        {
-          tmp.add(seqs[i]);
-        }
-      }
-
-      algn.clear();
-      // User may have hidden seqs, then clicked undo or redo
-      for (int i = 0; i < tmp.size(); i++)
-      {
-        algn.add(tmp.get(i));
-      }
-    }
-  }
-
-  /**
    * Sorts by ID. Numbers are sorted before letters.
    * 
    * @param align
@@ -225,17 +169,9 @@ public class AlignmentSorter
     }
 
     QuickSort.sort(ids, seqs);
-
-    if (sortIdAscending)
-    {
-      setReverseOrder(align, seqs);
-    }
-    else
-    {
-      setOrder(align, seqs);
-    }
-
-    sortIdAscending = !sortIdAscending;
+    AlignmentSorter as = getInstance();
+    as.sortIdAscending = !as.sortIdAscending;
+    set(align, seqs, as.sortIdAscending);
   }
 
   /**
@@ -258,17 +194,9 @@ public class AlignmentSorter
     }
 
     QuickSort.sort(length, seqs);
-
-    if (sortLengthAscending)
-    {
-      setReverseOrder(align, seqs);
-    }
-    else
-    {
-      setOrder(align, seqs);
-    }
-
-    sortLengthAscending = !sortLengthAscending;
+    AlignmentSorter as = getInstance();
+    as.sortLengthAscending = !as.sortLengthAscending;
+    set(align, seqs, as.sortLengthAscending);
   }
 
   /**
@@ -369,14 +297,16 @@ public class AlignmentSorter
     // ORDERS BY GROUP SIZE
     List<SequenceGroup> groups = new ArrayList<>();
 
-    if (groups.hashCode() != lastGroupHash)
+    AlignmentSorter as = getInstance();
+
+    if (groups.hashCode() != as.lastGroupHash)
     {
-      sortGroupAscending = true;
-      lastGroupHash = groups.hashCode();
+      as.sortGroupAscending = true;
+      as.lastGroupHash = groups.hashCode();
     }
     else
     {
-      sortGroupAscending = !sortGroupAscending;
+      as.sortGroupAscending = !as.sortGroupAscending;
     }
 
     // SORTS GROUPS BY SIZE
@@ -403,7 +333,7 @@ public class AlignmentSorter
 
     // NOW ADD SEQUENCES MAINTAINING ALIGNMENT ORDER
     // /////////////////////////////////////////////
-    List<SequenceI> seqs = new ArrayList<>();
+    List<SequenceI> tmp = new ArrayList<>();
 
     for (int i = 0; i < groups.size(); i++)
     {
@@ -412,68 +342,10 @@ public class AlignmentSorter
 
       for (int j = 0; j < orderedseqs.length; j++)
       {
-        seqs.add(orderedseqs[j]);
-      }
-    }
-
-    if (sortGroupAscending)
-    {
-      setOrder(align, seqs);
-    }
-    else
-    {
-      setReverseOrder(align,
-              vectorSubsetToArray(seqs, align.getSequences()));
-    }
-  }
-
-  /**
-   * Select sequences in order from tmp that is present in mask, and any
-   * remaining sequences in mask not in tmp
-   * 
-   * @param tmp
-   *          thread safe collection of sequences
-   * @param mask
-   *          thread safe collection of sequences
-   * 
-   * @return intersect(tmp,mask)+intersect(complement(tmp),mask)
-   */
-  private static SequenceI[] vectorSubsetToArray(List<SequenceI> tmp,
-          List<SequenceI> mask)
-  {
-    // or?
-    // tmp2 = tmp.retainAll(mask);
-    // return tmp2.addAll(mask.removeAll(tmp2))
-
-    ArrayList<SequenceI> seqs = new ArrayList<>();
-    int i, idx;
-    boolean[] tmask = new boolean[mask.size()];
-
-    for (i = 0; i < mask.size(); i++)
-    {
-      tmask[i] = true;
-    }
-
-    for (i = 0; i < tmp.size(); i++)
-    {
-      SequenceI sq = tmp.get(i);
-      idx = mask.indexOf(sq);
-      if (idx > -1 && tmask[idx])
-      {
-        tmask[idx] = false;
-        seqs.add(sq);
-      }
-    }
-
-    for (i = 0; i < tmask.length; i++)
-    {
-      if (tmask[i])
-      {
-        seqs.add(mask.get(i));
+        tmp.add(orderedseqs[j]);
       }
     }
-
-    return seqs.toArray(new SequenceI[seqs.size()]);
+    set(align, tmp, as.sortGroupAscending);
   }
 
   /**
@@ -489,24 +361,17 @@ public class AlignmentSorter
     // Get an ordered vector of sequences which may also be present in align
     List<SequenceI> tmp = order.getOrder();
 
-    if (lastOrder == order)
-    {
-      sortOrderAscending = !sortOrderAscending;
-    }
-    else
-    {
-      sortOrderAscending = true;
-    }
+    AlignmentSorter as = getInstance();
 
-    if (sortOrderAscending)
+    if (as.lastOrder == order)
     {
-      setOrder(align, tmp);
+      as.sortOrderAscending = !as.sortOrderAscending;
     }
     else
     {
-      setReverseOrder(align,
-              vectorSubsetToArray(tmp, align.getSequences()));
+      as.sortOrderAscending = true;
     }
+    set(align, tmp, as.sortOrderAscending);
   }
 
   /**
@@ -561,26 +426,19 @@ public class AlignmentSorter
   {
     List<SequenceI> tmp = getOrderByTree(align, tree);
 
-    // tmp should properly permute align with tree.
-    if (lastTree != tree)
-    {
-      sortTreeAscending = true;
-      lastTree = tree;
-    }
-    else
-    {
-      sortTreeAscending = !sortTreeAscending;
-    }
+    AlignmentSorter as = getInstance();
 
-    if (sortTreeAscending)
+    // tmp should properly permute align with tree.
+    if (as.lastTree != tree)
     {
-      setOrder(align, tmp);
+      as.sortTreeAscending = true;
+      as.lastTree = tree;
     }
     else
     {
-      setReverseOrder(align,
-              vectorSubsetToArray(tmp, align.getSequences()));
+      as.sortTreeAscending = !as.sortTreeAscending;
     }
+    set(align, tmp, as.sortTreeAscending);
   }
 
   /**
@@ -746,9 +604,12 @@ public class AlignmentSorter
     }
 
     jalview.util.QuickSort.sort(scores, seqs);
-    if (lastSortByAnnotation != scoreLabel)
+
+    AlignmentSorter as = getInstance();
+
+    if (as.lastSortByAnnotation != scoreLabel)
     {
-      lastSortByAnnotation = scoreLabel;
+      as.lastSortByAnnotation = scoreLabel;
       setOrder(alignment, seqs);
     }
     else
@@ -758,18 +619,6 @@ public class AlignmentSorter
   }
 
   /**
-   * types of feature ordering: Sort by score : average score - or total score -
-   * over all features in region Sort by feature label text: (or if null -
-   * feature type text) - numerical or alphabetical Sort by feature density:
-   * based on counts - ignoring individual text or scores for each feature
-   */
-  public static String FEATURE_SCORE = "average_score";
-
-  public static String FEATURE_LABEL = "text";
-
-  public static String FEATURE_DENSITY = "density";
-
-  /**
    * Sort sequences by feature score or density, optionally restricted by
    * feature types, feature groups, or alignment start/end positions.
    * <p>
@@ -796,14 +645,15 @@ public class AlignmentSorter
     if (method != FEATURE_SCORE && method != FEATURE_LABEL
             && method != FEATURE_DENSITY)
     {
-      String msg = String
-              .format("Implementation Error - sortByFeature method must be either '%s' or '%s'",
-                      FEATURE_SCORE, FEATURE_DENSITY);
+      String msg = String.format(
+              "Implementation Error - sortByFeature method must be either '%s' or '%s'",
+              FEATURE_SCORE, FEATURE_DENSITY);
       System.err.println(msg);
       return;
     }
 
-    flipFeatureSortIfUnchanged(method, featureTypes, groups, startCol, endCol);
+    flipFeatureSortIfUnchanged(method, featureTypes, groups, startCol,
+            endCol);
 
     SequenceI[] seqs = alignment.getSequencesArray();
 
@@ -822,8 +672,8 @@ public class AlignmentSorter
        * get sequence residues overlapping column region
        * and features for residue positions and specified types
        */
-      String[] types = featureTypes == null ? null : featureTypes
-              .toArray(new String[featureTypes.size()]);
+      String[] types = featureTypes == null ? null
+              : featureTypes.toArray(new String[featureTypes.size()]);
       List<SequenceFeature> sfs = seqs[i].findFeatures(startCol + 1,
               endCol + 1, types);
 
@@ -897,6 +747,8 @@ public class AlignmentSorter
       }
     }
 
+    boolean doSort = false;
+
     if (FEATURE_SCORE.equals(method))
     {
       if (hasScores == 0)
@@ -922,7 +774,7 @@ public class AlignmentSorter
           }
         }
       }
-      QuickSort.sortByDouble(scores, seqs, sortByFeatureAscending);
+      doSort = true;
     }
     else if (FEATURE_DENSITY.equals(method))
     {
@@ -934,9 +786,13 @@ public class AlignmentSorter
         // System.err.println("Sorting on Density: seq "+seqs[i].getName()+
         // " Feats: "+featureCount+" Score : "+scores[i]);
       }
-      QuickSort.sortByDouble(scores, seqs, sortByFeatureAscending);
+      doSort = true;
+    }
+    if (doSort)
+    {
+      QuickSort.sortByDouble(scores, seqs,
+              getInstance().sortByFeatureAscending);
     }
-
     setOrder(alignment, seqs);
   }
 
@@ -971,16 +827,177 @@ public class AlignmentSorter
     /*
      * if resorting on the same criteria, toggle sort order
      */
-    if (sortByFeatureCriteria == null
-            || !scoreCriteria.equals(sortByFeatureCriteria))
+    AlignmentSorter as = getInstance();
+    if (as.sortByFeatureCriteria == null
+            || !scoreCriteria.equals(as.sortByFeatureCriteria))
     {
-      sortByFeatureAscending = true;
+      as.sortByFeatureAscending = true;
     }
     else
     {
-      sortByFeatureAscending = !sortByFeatureAscending;
+      as.sortByFeatureAscending = !as.sortByFeatureAscending;
     }
-    sortByFeatureCriteria = scoreCriteria;
+    as.sortByFeatureCriteria = scoreCriteria;
+  }
+
+  /**
+   * Set the alignment's sequences list to contain the sequences from a
+   * temporary list, first adding all the elements from the tmp list, then adding all sequences in the alignment that
+   * are not in the list. Option to do the final sort either in order or in reverse order.
+   * 
+   * @param align The alignment being sorted
+   * @param tmp
+   *          the temporary sequence list
+   * @param ascending
+   *          false for reversed order; only sequences already in
+   *          the alignment will be used (which is actually already guaranteed
+   *          by vectorSubsetToArray)
+   */
+  private static void set(AlignmentI align, List<SequenceI> tmp,
+          boolean ascending)
+  {
+    set(align, vectorSubsetToArray(align.getSequences(), tmp), ascending);
+  }
+
+  /**
+   * Set the alignment's sequences list to contain these sequences, either in
+   * this order or its reverse.
+   * 
+   * @param align
+   * @param seqs
+   *          the new sequence array
+   * @param ascending
+   *          false for reversed order; if ascending, only sequences already in
+   *          the alignment will be used; if descending, then a direct 1:1
+   *          replacement is made
+   */
+  private static void set(AlignmentI align, SequenceI[] seqs,
+          boolean ascending)
+  {
+    if (ascending)
+    {
+      setOrder(align, seqs);
+    }
+    else
+    {
+      setReverseOrder(align, seqs);
+    }
+
+  }
+
+  /**
+   * Replace the alignment's sequences with values in an array, clearing the
+   * alignment's sequence list and filtering for sequences that are actually in
+   * the alignment already.
+   * 
+   * @param align
+   *          the Alignment
+   * @param seqs
+   *          the array of replacement values, of any length
+   */
+  public static void setOrder(AlignmentI align, SequenceI[] seqs)
+  {
+    // NOTE: DO NOT USE align.setSequenceAt() here - it will NOT work
+    List<SequenceI> seqList = align.getSequences();
+    synchronized (seqList)
+    {
+      List<SequenceI> tmp = new ArrayList<>();
+
+      for (int i = 0; i < seqs.length; i++)
+      {
+        if (seqList.contains(seqs[i]))
+        {
+          tmp.add(seqs[i]);
+        }
+      }
+
+      seqList.clear();
+      // User may have hidden seqs, then clicked undo or redo
+      for (int i = 0; i < tmp.size(); i++)
+      {
+        seqList.add(tmp.get(i));
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Replace the alignment's sequences or a subset of those sequences with
+   * values in an array in reverse order. All sequences are replaced; no check
+   * is made that these sequences are in the alignment already.
+   * 
+   * @param align
+   *          the Alignment
+   * @param seqs
+   *          the array of replacement values, length must be less than or equal
+   *          to Alignment.sequences.size()
+   */
+  private static void setReverseOrder(AlignmentI align, SequenceI[] seqs)
+  {
+    int nSeq = seqs.length;
+
+    int len = (nSeq + (nSeq % 2)) / 2;
+    // int len = 0;
+    //
+    // if ((nSeq % 2) == 0)
+    // {
+    // len = nSeq / 2;
+    // }
+    // else
+    // {
+    // len = (nSeq + 1) / 2;
+    // }
+
+    // NOTE: DO NOT USE align.setSequenceAt() here - it will NOT work
+    List<SequenceI> seqList = align.getSequences();
+    synchronized (seqList)
+    {
+      for (int i = 0; i < len; i++)
+      {
+        // SequenceI tmp = seqs[i];
+        seqList.set(i, seqs[nSeq - i - 1]);
+        seqList.set(nSeq - i - 1, seqs[i]);
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Create and array of reordered sequences in order first from tmp that are
+   * present in seqList already, then, after that, any remaining sequences in
+   * seqList not in tmp. Any sequences in tmp that are not in seqList already
+   * are discarded.
+   * 
+   * @param seqList
+   *          thread safe collection of sequences originally in the alignment
+   * @param tmp
+   *          thread safe collection of sequences or subsequences possibly in
+   *          seqList
+   * 
+   * @return intersect(tmp,seqList)+intersect(complement(tmp),seqList)
+   */
+  private static SequenceI[] vectorSubsetToArray(List<SequenceI> seqList,
+          List<SequenceI> tmp)
+  {
+    ArrayList<SequenceI> seqs = new ArrayList<>();
+    int n = seqList.size();
+    BitSet bs = new BitSet(n);
+    bs.set(0, n);
+    for (int i = 0, nt = tmp.size(); i < nt; i++)
+    {
+      SequenceI sq = tmp.get(i);
+      int idx = seqList.indexOf(sq);
+      if (idx >= 0 && bs.get(idx))
+      {
+        seqs.add(sq);
+        bs.clear(idx);
+      }
+    }
+
+    for (int i = bs.nextSetBit(0); i >= 0; i = bs.nextSetBit(i + 1))
+    {
+      seqs.add(seqList.get(i));
+    }
+
+    return seqs.toArray(new SequenceI[seqs.size()]);
   }
 
 }