forester/java/src/org/forester/application/confadd.java

   1 // $Id:
   2 //
   3 // FORESTER -- software libraries and applications
   4 // for evolutionary biology research and applications.
   5 //
   6 // Copyright (C) 2008-2009 Christian M. Zmasek
   7 // Copyright (C) 2008-2009 Burnham Institute for Medical Research
   8 // All rights reserved
   9 //
  10 // This library is free software; you can redistribute it and/or
  11 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  12 // License as published by the Free Software Foundation; either
  13 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  14 //
  15 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  16 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
  18 // Lesser General Public License for more details.
  19 //
  20 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  22 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA
  23 //
  24 // Contact: phylosoft @ gmail . com
  25 // WWW: www.phylosoft.org/forester
  26
  27 package org.forester.application;
  28
  29 import java.io.File;
  30 import java.io.IOException;
  31 import java.util.ArrayList;
  32 import java.util.HashSet;
  33 import java.util.List;
  34 import java.util.Set;
  35
  36 import org.forester.io.writers.PhylogenyWriter;
  37 import org.forester.phylogeny.Phylogeny;
  38 import org.forester.phylogeny.PhylogenyNode;
  39 import org.forester.phylogeny.factories.ParserBasedPhylogenyFactory;
  40 import org.forester.phylogeny.factories.PhylogenyFactory;
  41 import org.forester.phylogeny.iterators.PhylogenyNodeIterator;
  42 import org.forester.tools.ConfidenceAssessor;
  43 import org.forester.util.CommandLineArguments;
  44 import org.forester.util.ForesterUtil;
  45
  46 public class confadd {
  47
  48     final static private String HELP_OPTION_1    = "help";
  49     final static private String HELP_OPTION_2    = "h";
  50     final static private String FIRST_OPTION     = "f";
  51     final static private String LAST_OPTION      = "l";
  52     final static private String STRICT_OPTION    = "s";
  53     final static private String NORMALIZE_OPTION = "n";
  54     final static private String PRG_NAME         = "confadd";
  55     final static private String PRG_VERSION      = "1.01";
  56     final static private String PRG_DATE         = "2010.10.26";
  57     final static private String E_MAIL           = "czmasek@burnham.org";
  58     final static private String WWW              = "www.phylosoft.org/forester/";
  59
  60     public static void main( final String args[] ) {
  61         ForesterUtil.printProgramInformation( PRG_NAME, PRG_VERSION, PRG_DATE, E_MAIL, WWW );
  62         CommandLineArguments cla = null;
  63         try {
  64             cla = new CommandLineArguments( args );
  65         }
  66         catch ( final Exception e ) {
  67             ForesterUtil.fatalError( PRG_NAME, e.getMessage() );
  68         }
  69         if ( cla.isOptionSet( HELP_OPTION_1 ) || cla.isOptionSet( HELP_OPTION_2 ) || ( args.length == 0 ) ) {
  70             printHelp();
  71             System.exit( 0 );
  72         }
  73         if ( args.length < 4 ) {
  74             System.out.println();
  75             System.out.println( "[" + PRG_NAME + "] incorrect number of arguments" );
  76             System.out.println();
  77             printHelp();
  78             System.exit( -1 );
  79         }
  80         if ( cla.getNumberOfNames() != 4 ) {
  81             System.out.println();
  82             System.out.println( "[" + PRG_NAME + "] incorrect number of arguments" );
  83             System.out.println();
  84             printHelp();
  85             System.exit( -1 );
  86         }
  87         final List<String> allowed_options = new ArrayList<String>();
  88         allowed_options.add( FIRST_OPTION );
  89         allowed_options.add( LAST_OPTION );
  90         allowed_options.add( STRICT_OPTION );
  91         allowed_options.add( NORMALIZE_OPTION );
  92         final String dissallowed_options = cla.validateAllowedOptionsAsString( allowed_options );
  93         if ( dissallowed_options.length() > 0 ) {
  94             ForesterUtil.fatalError( PRG_NAME, "unknown option(s): " + dissallowed_options );
  95         }
  96         final String confidence_type = cla.getName( 0 );
  97         final File target_file = cla.getFile( 1 );
  98         final File evaluators_file = cla.getFile( 2 );
  99         final File outfile = cla.getFile( 3 );
 100         if ( ForesterUtil.isEmpty( confidence_type ) ) {
 101             ForesterUtil.fatalError( PRG_NAME, "attempt to use empty confidence type" );
 102         }
 103         if ( outfile.exists() ) {
 104             ForesterUtil.fatalError( PRG_NAME, "[" + outfile + "] already exists" );
 105         }
 106         if ( !target_file.exists() ) {
 107             ForesterUtil.fatalError( PRG_NAME, "target [" + target_file + "] does not exist" );
 108         }
 109         if ( !evaluators_file.exists() ) {
 110             ForesterUtil.fatalError( PRG_NAME, "evaluators [" + evaluators_file + "] does not exist" );
 111         }
 112         boolean strict = false;
 113         int first = 0;
 114         int last = 0;
 115         double norm = 0;
 116         try {
 117             if ( cla.isOptionSet( STRICT_OPTION ) ) {
 118                 if ( cla.isOptionHasAValue( STRICT_OPTION ) ) {
 119                     ForesterUtil.fatalError( PRG_NAME, "no value allowed for -" + STRICT_OPTION + " allowed" );
 120                 }
 121                 strict = true;
 122             }
 123             if ( cla.isOptionSet( FIRST_OPTION ) ) {
 124                 first = cla.getOptionValueAsInt( FIRST_OPTION );
 125             }
 126             if ( cla.isOptionSet( LAST_OPTION ) ) {
 127                 last = cla.getOptionValueAsInt( LAST_OPTION );
 128             }
 129             if ( cla.isOptionSet( NORMALIZE_OPTION ) ) {
 130                 norm = cla.getOptionValueAsDouble( NORMALIZE_OPTION );
 131             }
 132         }
 133         catch ( final Exception e ) {
 134             ForesterUtil.fatalError( PRG_NAME, "error in command line: " + e.getLocalizedMessage() );
 135         }
 136         if ( ( first < 0 ) || ( last < 0 ) ) {
 137             ForesterUtil
 138                     .fatalError( PRG_NAME,
 139                                  "attempt to set first or last evaluator topology to use to a number less than zero" );
 140         }
 141         if ( norm < 0 ) {
 142             ForesterUtil.fatalError( PRG_NAME, "illegal value for normalizer [" + norm + "]" );
 143         }
 144         Phylogeny[] targets = null;
 145         Phylogeny[] evaluators = null;
 146         final PhylogenyFactory factory = ParserBasedPhylogenyFactory.getInstance();
 147         try {
 148             targets = factory.create( target_file, ForesterUtil.createParserDependingOnFileType( target_file, true ) );
 149         }
 150         catch ( final IOException e ) {
 151             ForesterUtil.fatalError( PRG_NAME,
 152                                      "failed to read target phylogenies from [" + target_file + "]: "
 153                                              + e.getLocalizedMessage() );
 154         }
 155         int counter = 0;
 156         for( final Phylogeny target : targets ) {
 157             try {
 158                 checkUniquenessOfExternalNodes( target, "target " + counter );
 159             }
 160             catch ( final IllegalArgumentException e ) {
 161                 ForesterUtil.fatalError( PRG_NAME, e.getLocalizedMessage() );
 162             }
 163             counter++;
 164         }
 165         if ( targets.length == 1 ) {
 166             ForesterUtil.programMessage( PRG_NAME, "read in one target" );
 167         }
 168         else {
 169             ForesterUtil.programMessage( PRG_NAME, "read in a total of " + targets.length + " targets" );
 170         }
 171         try {
 172             evaluators = factory.create( evaluators_file,
 173                                          ForesterUtil.createParserDependingOnFileType( evaluators_file, true ) );
 174         }
 175         catch ( final IOException e ) {
 176             ForesterUtil.fatalError( PRG_NAME, "failed to read evaluator topologies from [" + evaluators_file + "]: "
 177                     + e.getLocalizedMessage() );
 178         }
 179         counter = 0;
 180         for( final Phylogeny evaluator : evaluators ) {
 181             try {
 182                 checkUniquenessOfExternalNodes( evaluator, "evaluator " + counter );
 183             }
 184             catch ( final IllegalArgumentException e ) {
 185                 ForesterUtil.fatalError( PRG_NAME, e.getLocalizedMessage() );
 186             }
 187             counter++;
 188         }
 189         ForesterUtil.programMessage( PRG_NAME, "read in a total of " + evaluators.length + " evaluator topologies" );
 190         System.gc();
 191         if ( last == 0 ) {
 192             last = evaluators.length - 1;
 193         }
 194         if ( ( last >= evaluators.length ) || ( last <= first ) ) {
 195             ForesterUtil.fatalError( PRG_NAME, "illegal value for first or last evaluator topology to use [" + first
 196                     + ", " + last + "]" );
 197         }
 198         double value = 1;
 199         if ( norm > 0 ) {
 200             value = norm / ( 1 + last - first );
 201         }
 202         ForesterUtil.programMessage( PRG_NAME, "first topology to use: " + first );
 203         String is_last = "";
 204         if ( last == ( evaluators.length - 1 ) ) {
 205             is_last = " (corresponds to last topology in file)";
 206         }
 207         ForesterUtil.programMessage( PRG_NAME, "last topology to use : " + last + is_last );
 208         ForesterUtil.programMessage( PRG_NAME, "sum of topologies used as evaluators: " + ( last - first + 1 ) );
 209         if ( norm > 0 ) {
 210             ForesterUtil.programMessage( PRG_NAME, "normalizer: " + norm + " (" + ForesterUtil.round( value, 6 ) + ")" );
 211         }
 212         else {
 213             ForesterUtil.programMessage( PRG_NAME, "normalizer: n/a" );
 214         }
 215         ForesterUtil.programMessage( PRG_NAME, "strict: " + strict );
 216         for( final Phylogeny target : targets ) {
 217             try {
 218                 ConfidenceAssessor.evaluate( confidence_type, evaluators, target, strict, value, first, last );
 219             }
 220             catch ( final IllegalArgumentException e ) {
 221                 ForesterUtil.fatalError( PRG_NAME, e.getLocalizedMessage() );
 222             }
 223         }
 224         try {
 225             final PhylogenyWriter writer = new PhylogenyWriter();
 226             writer.toPhyloXML( targets, 0, outfile, ForesterUtil.LINE_SEPARATOR );
 227         }
 228         catch ( final IOException e ) {
 229             ForesterUtil.fatalError( PRG_NAME, "failed to write to [" + outfile + "]: " + e.getLocalizedMessage() );
 230         }
 231         ForesterUtil.programMessage( PRG_NAME, "wrote output to: [" + outfile + "]" );
 232         ForesterUtil.programMessage( PRG_NAME, "OK" );
 233         System.out.println();
 234     }
 235
 236     private static void printHelp() {
 237         System.out.println( "Usage:" );
 238         System.out.println();
 239         System.out.println( PRG_NAME
 240                 + " [options] <confidence type> <target tree file> <evaluators tree file> <outfile>" );
 241         System.out.println();
 242         System.out.println( "options:" );
 243         System.out.println();
 244         System.out.println( " -" + STRICT_OPTION
 245                 + "    : strict [default: non-strict]: all nodes between 'target' and 'evaluators' must match" );
 246         System.out.println( " -" + NORMALIZE_OPTION
 247                 + "=<d>: normalize to this value (e.g. 100 for most bootstrap analyses) [default: no normalization]" );
 248         System.out.println( " -" + FIRST_OPTION + "=<i>: first evaluator topology to use (0-based) [default: 0]" );
 249         System.out.println( " -" + LAST_OPTION
 250                 + "=<i>: last evaluator topology to use (0-based) [default: use all until final topology]" );
 251         System.out.println();
 252     }
 253
 254     private static void checkUniquenessOfExternalNodes( final Phylogeny phy, final String msg )
 255             throws IllegalArgumentException {
 256         final Set<PhylogenyNode> ext_nodes = new HashSet<PhylogenyNode>( phy.getNumberOfExternalNodes() );
 257         for( final PhylogenyNodeIterator it = phy.iteratorExternalForward(); it.hasNext(); ) {
 258             final PhylogenyNode node = it.next();
 259             if ( ext_nodes.contains( node ) ) {
 260                 throw new IllegalArgumentException( "external node [" + node.toString() + "] of " + msg
 261                         + " is not unique" );
 262             }
 263             ext_nodes.add( node );
 264         }
 265     }
 266 }