forester/java/src/org/forester/sdi/RIO.java

   1 // $Id:
   2 // FORESTER -- software libraries and applications
   3 // for evolutionary biology research and applications.
   4 //
   5 // Copyright (C) 2008-2009 Christian M. Zmasek
   6 // Copyright (C) 2008-2009 Burnham Institute for Medical Research
   7 // Copyright (C) 2000-2001 Washington University School of Medicine
   8 // and Howard Hughes Medical Institute
   9 // All rights reserved
  10 //
  11 // This library is free software; you can redistribute it and/or
  12 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  13 // License as published by the Free Software Foundation; either
  14 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  15 //
  16 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  17 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
  19 // Lesser General Public License for more details.
  20 //
  21 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  23 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA
  24 //
  25 // Contact: phylosoft @ gmail . com
  26 // WWW: www.phylosoft.org/forester
  27
  28 package org.forester.sdi;
  29
  30 import java.io.File;
  31 import java.io.FileNotFoundException;
  32 import java.io.IOException;
  33 import java.util.ArrayList;
  34 import java.util.Arrays;
  35 import java.util.HashMap;
  36 import java.util.HashSet;
  37 import java.util.List;
  38 import java.util.Set;
  39
  40 import org.forester.datastructures.IntMatrix;
  41 import org.forester.io.parsers.PhylogenyParser;
  42 import org.forester.io.parsers.nhx.NHXParser;
  43 import org.forester.io.parsers.util.ParserUtils;
  44 import org.forester.phylogeny.Phylogeny;
  45 import org.forester.phylogeny.PhylogenyMethods;
  46 import org.forester.phylogeny.PhylogenyNode;
  47 import org.forester.phylogeny.factories.ParserBasedPhylogenyFactory;
  48 import org.forester.phylogeny.factories.PhylogenyFactory;
  49 import org.forester.phylogeny.iterators.PhylogenyNodeIterator;
  50 import org.forester.util.ForesterUtil;
  51
  52 public final class RIO {
  53
  54     private final static boolean                      ROOT_BY_MINIMIZING_SUM_OF_DUPS = true;
  55     private final static boolean                      ROOT_BY_MINIMIZING_TREE_HEIGHT = true;
  56     private Phylogeny[]                               _analyzed_gene_trees;
  57     private HashMap<String, HashMap<String, Integer>> _o_maps;
  58     private HashMap<String, HashMap<String, Integer>> _so_maps;
  59     private HashMap<String, HashMap<String, Integer>> _up_maps;
  60     private List<String>                              _seq_names;
  61     private int                                       _samples;
  62     private int                                       _ext_nodes;
  63
  64     /**
  65      * Default constructor.
  66      * @throws SDIException
  67      * @throws IOException
  68      * @throws RioException
  69      */
  70     public RIO( final File gene_trees_file, final Phylogeny species_tree, final String query ) throws IOException,
  71             SDIException, RioException {
  72         if ( ForesterUtil.isEmpty( query ) ) {
  73             throw new IllegalArgumentException( "query is empty" );
  74         }
  75         init();
  76         inferOrthologs( gene_trees_file, species_tree, query );
  77     }
  78
  79     public RIO( final File gene_trees_file, final Phylogeny species_tree ) throws IOException, SDIException,
  80             RioException {
  81         init();
  82         inferOrthologs( gene_trees_file, species_tree, null );
  83     }
  84
  85     public final Phylogeny[] getAnalyzedGeneTrees() {
  86         return _analyzed_gene_trees;
  87     }
  88
  89     /**
  90      * Returns the numbers of number of ext nodes in gene trees analyzed (after
  91      * stripping).
  92      *
  93      * @return number of ext nodes in gene trees analyzed (after stripping)
  94      */
  95     public final int getExtNodesOfAnalyzedGeneTrees() {
  96         return _ext_nodes;
  97     }
  98
  99     /**
 100      * Returns a HashMap containing the inferred "ultra paralogs" of the
 101      * external gene tree node with the sequence name seq_name. Sequence names
 102      * are the keys (String), numbers of observations are the values (Int).
 103      * "ultra paralogs" are to be inferred by method "inferOrthologs". Throws an
 104      * exception if seq_name is not found.
 105      *
 106      * @param seq_name
 107      *            sequence name of a external node of the gene trees
 108      * @return HashMap containing the inferred ultra paralogs
 109      *         (name(String)->value(Int))
 110      */
 111     public final HashMap<String, Integer> getInferredUltraParalogs( final String seq_name ) {
 112         if ( _up_maps == null ) {
 113             return null;
 114         }
 115         return _up_maps.get( seq_name );
 116     }
 117
 118     public final int getNumberOfSamples() {
 119         return _samples;
 120     }
 121
 122     /**
 123      * Returns a String containg the names of orthologs of the PhylogenyNode
 124      * with seq name query_name. The String also contains how many times a
 125      * particular ortholog has been observed.
 126      * <p>
 127      * <ul>
 128      * The output order is (per line): Name, Ortholog, Subtree neighbor, Super
 129      * ortholog, Distance
 130      * </ul>
 131      * <p>
 132      * The sort priority of this is determined by sort in the following manner:
 133      * <ul>
 134      * <li>0 : Ortholog
 135      * <li>1 : Ortholog, Super ortholog
 136      * <li>2 : Super ortholog, Ortholog
 137      * </ul>
 138      * <p>
 139      * Returns "-" if no putative orthologs have been found (given
 140      * threshold_orthologs).
 141      * <p>
 142      * Orthologs are to be inferred by method "inferOrthologs".
 143      * <p>
 144      * (Last modified: 05/08/01)
 145      *
 146      * @param query_name
 147      *            sequence name of a external node of the gene trees
 148      * @param sort
 149      *            order and sort priority
 150      * @param threshold_orthologs
 151      *            the minimal number of observations for a a sequence to be
 152      *            reported as orthologous, in percents (0.0-100.0%)
 153      * @param threshold_subtreeneighborings
 154      *            the minimal number of observations for a a sequence to be
 155      *            reported as orthologous, in percents (0.0-100.0%)
 156      * @return String containing the inferred orthologs, String containing "-"
 157      *         if no orthologs have been found null in case of error
 158      */
 159     public final StringBuffer inferredOrthologsToString( final String query_name, int sort, double threshold_orthologs ) {
 160         HashMap<String, Integer> o_hashmap = null;
 161         HashMap<String, Integer> s_hashmap = null;
 162         String name = "";
 163         double o = 0.0; // Orthologs.
 164         double s = 0.0; // Super orthologs.
 165         double value1 = 0.0;
 166         double value2 = 0.0;
 167         final ArrayList<ResultLine> nv = new ArrayList<ResultLine>();
 168         if ( ( _o_maps == null ) || ( _so_maps == null ) ) {
 169             throw new RuntimeException( "orthologs have not been calculated (successfully)" );
 170         }
 171         if ( ( sort < 0 ) || ( sort > 2 ) ) {
 172             sort = 1;
 173         }
 174         if ( threshold_orthologs < 0.0 ) {
 175             threshold_orthologs = 0.0;
 176         }
 177         else if ( threshold_orthologs > 100.0 ) {
 178             threshold_orthologs = 100.0;
 179         }
 180         o_hashmap = getInferredOrthologs( query_name );
 181         s_hashmap = getInferredSuperOrthologs( query_name );
 182         if ( ( o_hashmap == null ) || ( s_hashmap == null ) ) {
 183             throw new RuntimeException( "Orthologs for " + query_name + " were not established" );
 184         }
 185         final StringBuffer orthologs = new StringBuffer();
 186         if ( _seq_names.size() > 0 ) {
 187             I: for( int i = 0; i < _seq_names.size(); ++i ) {
 188                 name = _seq_names.get( i );
 189                 if ( name.equals( query_name ) ) {
 190                     continue I;
 191                 }
 192                 o = getBootstrapValueFromHash( o_hashmap, name );
 193                 if ( o < threshold_orthologs ) {
 194                     continue I;
 195                 }
 196                 s = getBootstrapValueFromHash( s_hashmap, name );
 197                 switch ( sort ) {
 198                     case 0:
 199                         nv.add( new ResultLine( name, o, 5 ) );
 200                         break;
 201                     case 1:
 202                         nv.add( new ResultLine( name, o, s, 5 ) );
 203                         break;
 204                     case 2:
 205                         nv.add( new ResultLine( name, s, o, 5 ) );
 206                         break;
 207                     default:
 208                         nv.add( new ResultLine( name, o, 5 ) );
 209                 }
 210             } // End of I for loop.
 211             if ( ( nv != null ) && ( nv.size() > 0 ) ) {
 212                 orthologs.append( "seq name\t\tortho\ts-ortho" + ForesterUtil.LINE_SEPARATOR );
 213                 final ResultLine[] nv_array = new ResultLine[ nv.size() ];
 214                 for( int j = 0; j < nv.size(); ++j ) {
 215                     nv_array[ j ] = nv.get( j );
 216                 }
 217                 Arrays.sort( nv_array );
 218                 for( final ResultLine element : nv_array ) {
 219                     name = element.getKey();
 220                     value1 = element.getValue1();
 221                     value2 = element.getValue2();
 222                     orthologs.append( addNameAndValues( name, value1, value2, sort ) );
 223                 }
 224             }
 225         }
 226         // No orthologs found.
 227         if ( ( orthologs == null ) || ( orthologs.length() < 1 ) ) {
 228             orthologs.append( "-" );
 229         }
 230         return orthologs;
 231     }
 232
 233     /**
 234      * Returns a String containg the names of orthologs of the PhylogenyNode
 235      * with seq name query_name. The String also contains how many times a
 236      * particular ortholog has been observed. Returns "-" if no putative
 237      * orthologs have been found (given threshold_orthologs).
 238      * <p>
 239      * Orthologs are to be inferred by method "inferOrthologs".
 240      *
 241      * @param query_name
 242      *            sequence name of a external node of the gene trees
 243      * @param return_dists
 244      * @param threshold_ultra_paralogs
 245      *            between 1 and 100
 246      * @return String containing the inferred orthologs, String containing "-"
 247      *         if no orthologs have been found null in case of error
 248      */
 249     public final String inferredUltraParalogsToString( final String query_name, double threshold_ultra_paralogs ) {
 250         HashMap<String, Integer> sp_hashmap = null;
 251         String name = "", ultra_paralogs = "";
 252         int sort = 0;
 253         double sp = 0.0;
 254         double value1 = 0.0;
 255         double value2 = 0.0;
 256         final List<ResultLine> nv = new ArrayList<ResultLine>();
 257         if ( threshold_ultra_paralogs < 1.0 ) {
 258             threshold_ultra_paralogs = 1.0;
 259         }
 260         else if ( threshold_ultra_paralogs > 100.0 ) {
 261             threshold_ultra_paralogs = 100.0;
 262         }
 263         if ( _up_maps == null ) {
 264             throw new RuntimeException( "Ultra paralogs have not been calculated (successfully)." );
 265         }
 266         sp_hashmap = getInferredUltraParalogs( query_name );
 267         if ( sp_hashmap == null ) {
 268             throw new RuntimeException( "Ultra paralogs for " + query_name + " were not established" );
 269         }
 270         if ( _seq_names.size() > 0 ) {
 271             I: for( int i = 0; i < _seq_names.size(); ++i ) {
 272                 name = _seq_names.get( i );
 273                 if ( name.equals( query_name ) ) {
 274                     continue I;
 275                 }
 276                 sp = getBootstrapValueFromHash( sp_hashmap, name );
 277                 if ( sp < threshold_ultra_paralogs ) {
 278                     continue I;
 279                 }
 280                 nv.add( new ResultLine( name, sp, 5 ) );
 281             } // End of I for loop.
 282             if ( ( nv != null ) && ( nv.size() > 0 ) ) {
 283                 final ResultLine[] nv_array = new ResultLine[ nv.size() ];
 284                 for( int j = 0; j < nv.size(); ++j ) {
 285                     nv_array[ j ] = nv.get( j );
 286                 }
 287                 Arrays.sort( nv_array );
 288                 sort = 90;
 289                 for( final ResultLine element : nv_array ) {
 290                     name = element.getKey();
 291                     value1 = element.getValue1();
 292                     value2 = element.getValue2();
 293                     ultra_paralogs += addNameAndValues( name, value1, value2, sort );
 294                 }
 295             }
 296         }
 297         // No ultra paralogs found.
 298         if ( ( ultra_paralogs == null ) || ( ultra_paralogs.length() < 1 ) ) {
 299             ultra_paralogs = "-";
 300         }
 301         return ultra_paralogs;
 302     }
 303
 304     // Helper method for inferredOrthologsToString.
 305     // inferredOrthologsToArrayList,
 306     // and inferredUltraParalogsToString.
 307     private final double getBootstrapValueFromHash( final HashMap<String, Integer> h, final String name ) {
 308         if ( !h.containsKey( name ) ) {
 309             return 0.0;
 310         }
 311         final int i = h.get( name );
 312         return ( ( i * 100.0 ) / getNumberOfSamples() );
 313     }
 314
 315     /**
 316      * Returns a HashMap containing the inferred orthologs of the external gene
 317      * tree node with the sequence name seq_name. Sequence names are the keys
 318      * (String), numbers of observations are the values (Int). Orthologs are to
 319      * be inferred by method "inferOrthologs". Throws an exception if seq_name
 320      * is not found.
 321      *
 322      * @param seq_name
 323      *            sequence name of a external node of the gene trees
 324      * @return HashMap containing the inferred orthologs
 325      *         (name(String)->value(Int))
 326      */
 327     private final HashMap<String, Integer> getInferredOrthologs( final String seq_name ) {
 328         if ( _o_maps == null ) {
 329             return null;
 330         }
 331         return _o_maps.get( seq_name );
 332     }
 333
 334     /**
 335      * Returns a HashMap containing the inferred "super orthologs" of the
 336      * external gene tree node with the sequence name seq_name. Sequence names
 337      * are the keys (String), numbers of observations are the values (Int).
 338      * Super orthologs are to be inferred by method "inferOrthologs". Throws an
 339      * exception if seq_name is not found.
 340      *
 341      * @param seq_name
 342      *            sequence name of a external node of the gene trees
 343      * @return HashMap containing the inferred super orthologs
 344      *         (name(String)->value(Int))
 345      */
 346     private final HashMap<String, Integer> getInferredSuperOrthologs( final String seq_name ) {
 347         if ( _so_maps == null ) {
 348             return null;
 349         }
 350         return _so_maps.get( seq_name );
 351     }
 352
 353     /**
 354      * Infers the orthologs (as well the "super orthologs", the "subtree
 355      * neighbors", and the "ultra paralogs") for each external node of the gene
 356      * Trees in multiple tree File gene_trees_file (=output of PHYLIP NEIGHBOR,
 357      * for example). Tallies how many times each sequence is (super-)
 358      * orthologous towards the query. Tallies how many times each sequence is
 359      * ultra paralogous towards the query. Tallies how many times each sequence
 360      * is a subtree neighbor of the query. Gene duplications are inferred using
 361      * SDI. Modifies its argument species_tree. Is a little faster than
 362      * "inferOrthologs(File,Phylogeny)" since orthologs are only inferred for
 363      * query.
 364      * <p>
 365      * To obtain the results use the methods listed below.
 366      *
 367      * @param gene_trees_file
 368      *            a File containing gene Trees in NH format, which is the result
 369      *            of performing a bootstrap analysis in PHYLIP
 370      * @param species_tree
 371      *            a species Phylogeny, which has species names in its species
 372      *            fields
 373      * @param query
 374      *            the sequence name of the squence whose orthologs are to be
 375      *            inferred
 376      * @throws SDIException
 377      * @throws RioException
 378      * @throws IOException
 379      * @throws FileNotFoundException
 380      */
 381     private final void inferOrthologs( final File gene_trees_file, final Phylogeny species_tree, final String query )
 382             throws SDIException, RioException, FileNotFoundException, IOException {
 383         // Read in first tree to get its sequence names
 384         // and strip species_tree.
 385         final PhylogenyFactory factory = ParserBasedPhylogenyFactory.getInstance();
 386         final PhylogenyParser p = ParserUtils.createParserDependingOnFileType( gene_trees_file, true );
 387         if ( p instanceof NHXParser ) {
 388             final NHXParser nhx = ( NHXParser ) p;
 389             nhx.setReplaceUnderscores( false );
 390             nhx.setIgnoreQuotes( true );
 391             nhx.setTaxonomyExtraction( NHXParser.TAXONOMY_EXTRACTION.YES );
 392         }
 393         final Phylogeny[] gene_trees = factory.create( gene_trees_file, p );
 394         // Removes from species_tree all species not found in gene_tree.
 395         PhylogenyMethods.taxonomyBasedDeletionOfExternalNodes( gene_trees[ 0 ], species_tree );
 396         if ( species_tree.isEmpty() ) {
 397             throw new RioException( "failed to establish species based mapping between gene and species trees" );
 398         }
 399         if ( !ForesterUtil.isEmpty( query ) ) {
 400             PhylogenyMethods.taxonomyBasedDeletionOfExternalNodes( species_tree, gene_trees[ 0 ] );
 401             if ( gene_trees[ 0 ].isEmpty() ) {
 402                 throw new RioException( "failed to establish species based mapping between gene and species trees" );
 403             }
 404             _seq_names = getAllExternalSequenceNames( gene_trees[ 0 ] );
 405             if ( ( _seq_names == null ) || ( _seq_names.size() < 1 ) ) {
 406                 throw new RioException( "could not get sequence names" );
 407             }
 408             _o_maps = new HashMap<String, HashMap<String, Integer>>();
 409             _so_maps = new HashMap<String, HashMap<String, Integer>>();
 410             _up_maps = new HashMap<String, HashMap<String, Integer>>();
 411             _o_maps.put( query, new HashMap<String, Integer>( _seq_names.size() ) );
 412             _so_maps.put( query, new HashMap<String, Integer>( _seq_names.size() ) );
 413             _up_maps.put( query, new HashMap<String, Integer>( _seq_names.size() ) );
 414         }
 415         _analyzed_gene_trees = new Phylogeny[ gene_trees.length ];
 416         int c = 0;
 417         for( final Phylogeny gt : gene_trees ) {
 418             // Removes from gene_tree all species not found in species_tree.
 419             PhylogenyMethods.taxonomyBasedDeletionOfExternalNodes( species_tree, gt );
 420             if ( gt.isEmpty() ) {
 421                 throw new RioException( "failed to establish species based mapping between gene and species trees" );
 422             }
 423             _analyzed_gene_trees[ c++ ] = inferOrthologsHelper( gt, species_tree, query );
 424         }
 425         setNumberOfSamples( gene_trees.length );
 426     }
 427
 428     // Helper method which performs the actual ortholog inference for
 429     // the external node with seqname query.
 430     private final Phylogeny inferOrthologsHelper( final Phylogeny gene_tree,
 431                                                   final Phylogeny species_tree,
 432                                                   final String query ) throws SDIException, RioException {
 433         final SDIR sdiunrooted = new SDIR();
 434         final Phylogeny assigned_tree = sdiunrooted.infer( gene_tree,
 435                                                            species_tree,
 436                                                            false,
 437                                                            RIO.ROOT_BY_MINIMIZING_SUM_OF_DUPS,
 438                                                            RIO.ROOT_BY_MINIMIZING_TREE_HEIGHT,
 439                                                            true,
 440                                                            1 )[ 0 ];
 441         setExtNodesOfAnalyzedGeneTrees( assigned_tree.getNumberOfExternalNodes() );
 442         if ( !ForesterUtil.isEmpty( query ) ) {
 443             final List<PhylogenyNode> nodes = getNodesViaSequenceName( assigned_tree, query );
 444             if ( nodes.size() > 1 ) {
 445                 throw new RioException( "node named [" + query + "] not unique" );
 446             }
 447             else if ( nodes.isEmpty() ) {
 448                 throw new RioException( "no node containing a sequence named [" + query + "] found" );
 449             }
 450             final PhylogenyNode query_node = nodes.get( 0 );
 451             updateCounts( _o_maps, query, PhylogenyMethods.getOrthologousNodes( assigned_tree, query_node ) );
 452             updateCounts( _so_maps, query, PhylogenyMethods.getSuperOrthologousNodes( query_node ) );
 453             updateCounts( _up_maps, query, PhylogenyMethods.getUltraParalogousNodes( query_node ) );
 454         }
 455         return assigned_tree;
 456     }
 457
 458     private final void init() {
 459         _o_maps = null;
 460         _so_maps = null;
 461         _up_maps = null;
 462         _seq_names = null;
 463         _samples = 1;
 464         _ext_nodes = 0;
 465     }
 466
 467     private final void setExtNodesOfAnalyzedGeneTrees( final int i ) {
 468         _ext_nodes = i;
 469     }
 470
 471     private final void setNumberOfSamples( int i ) {
 472         if ( i < 1 ) {
 473             i = 1;
 474         }
 475         _samples = i;
 476     }
 477
 478     // Helper for doInferOrthologs( Phylogeny, Phylogeny, String )
 479     // and doInferOrthologs( Phylogeny, Phylogeny ).
 480     private final void updateCounts( final HashMap<String, HashMap<String, Integer>> counter_map,
 481                                      final String query_seq_name,
 482                                      final List<PhylogenyNode> nodes ) {
 483         final HashMap<String, Integer> hash_map = counter_map.get( query_seq_name );
 484         if ( hash_map == null ) {
 485             throw new RuntimeException( "unexpected error in updateCounts" );
 486         }
 487         for( int j = 0; j < nodes.size(); ++j ) {
 488             String seq_name;
 489             if ( ( nodes.get( j ) ).getNodeData().isHasSequence()
 490                     && !ForesterUtil.isEmpty( ( nodes.get( j ) ).getNodeData().getSequence().getName() ) ) {
 491                 seq_name = ( nodes.get( j ) ).getNodeData().getSequence().getName();
 492             }
 493             else {
 494                 seq_name = ( nodes.get( j ) ).getName();
 495             }
 496             if ( hash_map.containsKey( seq_name ) ) {
 497                 hash_map.put( seq_name, hash_map.get( seq_name ) + 1 );
 498             }
 499             else {
 500                 hash_map.put( seq_name, 1 );
 501             }
 502         }
 503     }
 504
 505     public final static IntMatrix calculateOrthologTable( final Phylogeny[] analyzed_gene_trees ) throws RioException {
 506         final List<String> labels = new ArrayList<String>();
 507         final Set<String> labels_set = new HashSet<String>();
 508         String label;
 509         for( final PhylogenyNode n : analyzed_gene_trees[ 0 ].getExternalNodes() ) {
 510             if ( n.getNodeData().isHasSequence() && !ForesterUtil.isEmpty( n.getNodeData().getSequence().getName() ) ) {
 511                 label = n.getNodeData().getSequence().getName();
 512             }
 513             else if ( n.getNodeData().isHasSequence()
 514                     && !ForesterUtil.isEmpty( n.getNodeData().getSequence().getSymbol() ) ) {
 515                 label = n.getNodeData().getSequence().getSymbol();
 516             }
 517             else if ( !ForesterUtil.isEmpty( n.getName() ) ) {
 518                 label = n.getName();
 519             }
 520             else {
 521                 throw new IllegalArgumentException( "node " + n + " has no appropriate label" );
 522             }
 523             if ( labels_set.contains( label ) ) {
 524                 throw new IllegalArgumentException( "label " + label + " is not unique" );
 525             }
 526             labels_set.add( label );
 527             labels.add( label );
 528         }
 529         final IntMatrix m = new IntMatrix( labels );
 530         int counter = 0;
 531         for( final Phylogeny gt : analyzed_gene_trees ) {
 532             counter++;
 533             PhylogenyMethods.preOrderReId( gt );
 534             final HashMap<String, PhylogenyNode> map = PhylogenyMethods.createNameToExtNodeMap( gt );
 535             for( int x = 0; x < m.size(); ++x ) {
 536                 final String mx = m.getLabel( x );
 537                 final PhylogenyNode nx = map.get( mx );
 538                 if ( nx == null ) {
 539                     throw new RioException( "node \"" + mx + "\" not present in gene tree #" + counter );
 540                 }
 541                 String my;
 542                 PhylogenyNode ny;
 543                 for( int y = 0; y < m.size(); ++y ) {
 544                     my = m.getLabel( y );
 545                     ny = map.get( my );
 546                     if ( ny == null ) {
 547                         throw new RioException( "node \"" + my + "\" not present in gene tree #" + counter );
 548                     }
 549                     if ( !PhylogenyMethods.calculateLCAonTreeWithIdsInPreOrder( nx, ny ).isDuplication() ) {
 550                         m.inreaseByOne( x, y );
 551                     }
 552                 }
 553             }
 554         }
 555         return m;
 556     }
 557
 558     /**
 559      * Returns the order in which ortholog (o), "super ortholog" (s) and
 560      * distance (d) are returned and sorted (priority of sort always goes from
 561      * left to right), given sort. For the meaning of sort
 562      *
 563      * @see #inferredOrthologsToString(String,int,double,double)
 564      *
 565      * @param sort
 566      *            determines order and sort priority
 567      * @return String indicating the order
 568      */
 569     public final static String getOrder( final int sort ) {
 570         String order = "";
 571         switch ( sort ) {
 572             case 0:
 573                 order = "orthologies";
 574                 break;
 575             case 1:
 576                 order = "orthologies > super orthologies";
 577                 break;
 578             case 2:
 579                 order = "super orthologies > orthologies";
 580                 break;
 581             default:
 582                 order = "orthologies";
 583                 break;
 584         }
 585         return order;
 586     }
 587
 588     public final static StringBuffer getOrderHelp() {
 589         final StringBuffer sb = new StringBuffer();
 590         sb.append( "  0: orthologies" + ForesterUtil.LINE_SEPARATOR );
 591         sb.append( "  1: orthologies > super orthologies" + ForesterUtil.LINE_SEPARATOR );
 592         sb.append( "  2: super orthologies > orthologies" + ForesterUtil.LINE_SEPARATOR );
 593         return sb;
 594     }
 595
 596     // Helper method for inferredOrthologsToString
 597     // and inferredUltraParalogsToString.
 598     private final static String addNameAndValues( final String name,
 599                                                   final double value1,
 600                                                   final double value2,
 601                                                   final int sort ) {
 602         final java.text.DecimalFormat df = new java.text.DecimalFormat( "0.#####" );
 603         df.setDecimalSeparatorAlwaysShown( false );
 604         String line = "";
 605         if ( name.length() < 8 ) {
 606             line += ( name + "\t\t\t" );
 607         }
 608         else if ( name.length() < 16 ) {
 609             line += ( name + "\t\t" );
 610         }
 611         else {
 612             line += ( name + "\t" );
 613         }
 614         switch ( sort ) {
 615             case 0:
 616                 line += addToLine( value1, df );
 617                 line += "-\t";
 618                 break;
 619             case 1:
 620                 line += addToLine( value1, df );
 621                 line += addToLine( value2, df );
 622                 break;
 623             case 2:
 624                 line += addToLine( value2, df );
 625                 line += addToLine( value1, df );
 626                 break;
 627             case 90:
 628                 line += addToLine( value1, df );
 629                 line += "-\t";
 630                 break;
 631             case 91:
 632                 line += addToLine( value1, df );
 633                 line += addToLine( value2, df );
 634                 break;
 635         }
 636         line += ForesterUtil.LINE_SEPARATOR;
 637         return line;
 638     }
 639
 640     // Helper for addNameAndValues.
 641     private final static String addToLine( final double value, final java.text.DecimalFormat df ) {
 642         String s = "";
 643         if ( value != ResultLine.DEFAULT ) {
 644             s = df.format( value ) + "\t";
 645         }
 646         else {
 647             s = "-\t";
 648         }
 649         return s;
 650     }
 651
 652     private final static List<String> getAllExternalSequenceNames( final Phylogeny phy ) throws RioException {
 653         final List<String> names = new ArrayList<String>();
 654         for( final PhylogenyNodeIterator iter = phy.iteratorExternalForward(); iter.hasNext(); ) {
 655             final PhylogenyNode n = iter.next();
 656             if ( n.getNodeData().isHasSequence() && !ForesterUtil.isEmpty( n.getNodeData().getSequence().getName() ) ) {
 657                 names.add( n.getNodeData().getSequence().getName() );
 658             }
 659             else if ( !ForesterUtil.isEmpty( n.getName() ) ) {
 660                 names.add( n.getName() );
 661             }
 662             else {
 663                 throw new RioException( "node has no (sequence) name: " + n );
 664             }
 665         }
 666         return names;
 667     }
 668
 669     private final static List<PhylogenyNode> getNodesViaSequenceName( final Phylogeny phy, final String seq_name ) {
 670         final List<PhylogenyNode> nodes = new ArrayList<PhylogenyNode>();
 671         for( final PhylogenyNodeIterator iter = phy.iteratorPreorder(); iter.hasNext(); ) {
 672             final PhylogenyNode n = iter.next();
 673             if ( n.getNodeData().isHasSequence() && n.getNodeData().getSequence().getName().equals( seq_name ) ) {
 674                 nodes.add( n );
 675             }
 676             if ( !n.getNodeData().isHasSequence() && n.getName().equals( seq_name ) ) {
 677                 nodes.add( n );
 678             }
 679         }
 680         return nodes;
 681     }
 682
 683     private final class ResultLine implements Comparable<ResultLine> {
 684
 685         public static final int DEFAULT = -999;
 686         private final String    _key;
 687         private final double    _value1;
 688         private final double    _value2;
 689         private int[]           _p;
 690
 691         ResultLine( final String name, final double value1, final double value2, final int c ) {
 692             setSigns();
 693             _key = name;
 694             _value1 = value1;
 695             _value2 = value2;
 696             if ( ( c >= 0 ) && ( c <= 2 ) ) {
 697                 _p[ c ] = -1;
 698             }
 699         }
 700
 701         ResultLine( final String name, final double value1, final int c ) {
 702             setSigns();
 703             _key = name;
 704             _value1 = value1;
 705             _value2 = ResultLine.DEFAULT;
 706             if ( c == 0 ) {
 707                 _p[ 0 ] = -1;
 708             }
 709         }
 710
 711         @Override
 712         public int compareTo( final ResultLine n ) {
 713             if ( ( getValue1() != ResultLine.DEFAULT ) && ( n.getValue1() != ResultLine.DEFAULT ) ) {
 714                 if ( getValue1() < n.getValue1() ) {
 715                     return _p[ 0 ];
 716                 }
 717                 if ( getValue1() > n.getValue1() ) {
 718                     return ( -_p[ 0 ] );
 719                 }
 720             }
 721             if ( ( getValue2() != ResultLine.DEFAULT ) && ( n.getValue2() != ResultLine.DEFAULT ) ) {
 722                 if ( getValue2() < n.getValue2() ) {
 723                     return _p[ 1 ];
 724                 }
 725                 if ( getValue2() > n.getValue2() ) {
 726                     return ( -_p[ 1 ] );
 727                 }
 728             }
 729             return ( getKey().compareTo( n.getKey() ) );
 730         }
 731
 732         String getKey() {
 733             return _key;
 734         }
 735
 736         double getValue1() {
 737             return _value1;
 738         }
 739
 740         double getValue2() {
 741             return _value2;
 742         }
 743
 744         private void setSigns() {
 745             _p = new int[ 2 ];
 746             _p[ 0 ] = _p[ 1 ] = +1;
 747         }
 748     } // ResultLine
 749 }