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 package jalview.analysis;\r
  20 \r
  21 import jalview.datamodel.*;\r
  22 \r
  23 import jalview.util.*;\r
  24 \r
  25 import java.util.*;\r
  26 \r
  27 \r
  28 public class AlignmentUtil {\r
  29     private AlignmentUtil() {\r
  30     }\r
  31 \r
  32     public static int[][] percentIdentity2(AlignmentI align) {\r
  33         return percentIdentity2(align, 0, align.getWidth() - 1);\r
  34     }\r
  35 \r
  36     public static int[][] percentIdentity2(AlignmentI align, int start, int end) {\r
  37         int[][] cons2 = new int[align.getWidth()][24];\r
  38 \r
  39         // Initialize the array\r
  40         for (int j = 0; j < 24; j++) {\r
  41             for (int i = 0; i < align.getWidth(); i++) {\r
  42                 cons2[i][j] = 0;\r
  43             }\r
  44         }\r
  45 \r
  46         return cons2;\r
  47     }\r
  48 \r
  49     public static int getPixelHeight(int i, int j, int charHeight) {\r
  50         int h = 0;\r
  51 \r
  52         while (i < j) {\r
  53             h += charHeight;\r
  54             i++;\r
  55         }\r
  56 \r
  57         return h;\r
  58     }\r
  59 \r
  60     public static Vector substitution_rates(AlignmentI align, int start, int end) {\r
  61         Vector rates = new Vector();\r
  62 \r
  63         int len = (end - start + 1);\r
  64 \r
  65         // Turn seqs into char arrays\r
  66         int[][] seqint = new int[align.getHeight()][len];\r
  67 \r
  68         for (int j = 0; j < align.getHeight(); j++) {\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         //      print_matrix(seqint,2,len);     for (int j = 0; j < align.getHeight(); j++) {\r
  89         for (int j = 0; j < align.getHeight(); j++) {\r
  90             for (int k = 0; k < align.getHeight(); k++) {\r
  91                 int[][] counts = new int[4][4];\r
  92                 int tot = 0;\r
  93                 int[] tots = new int[4];\r
  94                 int fulltot = 0;\r
  95                 int[] fulltots = new int[4];\r
  96 \r
  97                 for (int i = 0; i < len; i++) {\r
  98                     if (k != j) {\r
  99                         //                      System.out.println("Seq " + j + " " + k + " " + i + " " + seqint[j][i] + " " + seqint[k][i]);\r
 100                         if ((seqint[j][i] >= 0) && (seqint[k][i] >= 0)) {\r
 101                             counts[seqint[k][i]][seqint[j][i]]++;\r
 102 \r
 103                             //  print_matrix(counts,4,4);\r
 104                             tots[seqint[j][i]]++;\r
 105                             tot++;\r
 106                         }\r
 107 \r
 108                         if (seqint[j][i] != -1) {\r
 109                             fulltots[seqint[j][i]]++;\r
 110                             fulltot++;\r
 111                         }\r
 112                     }\r
 113                 }\r
 114 \r
 115                 if (k != j) {\r
 116                     System.out.println();\r
 117 \r
 118                     System.out.println("Sequence " +\r
 119                         align.getSequenceAt(j).getName() + " " +\r
 120                         align.getSequenceAt(k).getName());\r
 121 \r
 122                     System.out.println();\r
 123                     print_matrix(counts, 4, 4);\r
 124                     System.out.println();\r
 125 \r
 126                     double[][] out = new double[4][4]; // = constant_multiply_matrix(counts,1.0/tot,4,4);\r
 127 \r
 128                     for (int i = 0; i < 4; i++) {\r
 129                         for (int jj = 0; jj < 4; jj++) {\r
 130                             out[i][jj] = (double) counts[i][jj] / tots[jj];\r
 131                         }\r
 132                     }\r
 133 \r
 134                     print_matrix(out, 4, 4);\r
 135                     System.out.println();\r
 136 \r
 137                     System.out.print("RATES\t");\r
 138                     System.out.print(align.getSequenceAt(j).getName() + "\t" +\r
 139                         align.getSequenceAt(k).getName() + "\t");\r
 140 \r
 141                     for (int i = 0; i < 4; i++) {\r
 142                         for (int jj = 0; jj < 4; jj++) {\r
 143                             Format.print(System.out, "%4.3f\t", out[i][jj]);\r
 144                         }\r
 145                     }\r
 146 \r
 147                     System.out.println();\r
 148 \r
 149                     for (int i = 0; i < 4; i++) {\r
 150                         Format.print(System.out, "%4.3f\t",\r
 151                             ((double) fulltots[i] * 1.0) / fulltot);\r
 152                     }\r
 153 \r
 154                     System.out.println();\r
 155                     System.out.print("\nGC ");\r
 156 \r
 157                     Format.print(System.out, "%4.3f\t",\r
 158                         (double) ((100 * fulltots[1]) + fulltots[3]) / fulltot);\r
 159 \r
 160                     System.out.print((fulltots[1] + fulltots[3]) + "\t" +\r
 161                         fulltot);\r
 162 \r
 163                     System.out.println();\r
 164 \r
 165                     rates.addElement(out);\r
 166                 }\r
 167             }\r
 168         }\r
 169 \r
 170         return rates;\r
 171     }\r
 172 \r
 173     public static double[][] constant_multiply_matrix(int[][] matrix, double c,\r
 174         int n, int m) {\r
 175         double[][] out = new double[n][m];\r
 176 \r
 177         for (int i = 0; i < n; i++) {\r
 178             for (int j = 0; j < m; j++) {\r
 179                 out[i][j] = matrix[i][j] * c;\r
 180             }\r
 181         }\r
 182 \r
 183         return out;\r
 184     }\r
 185 \r
 186     public static void print_matrix(int[][] matrix, int n, int m) {\r
 187         for (int i = 0; i < n; i++) {\r
 188             for (int j = 0; j < m; j++) {\r
 189                 System.out.print(matrix[i][j] + "\t");\r
 190             }\r
 191 \r
 192             System.out.println();\r
 193         }\r
 194     }\r
 195 \r
 196     public static void print_matrix(double[][] matrix, int n, int m) {\r
 197         for (int i = 0; i < n; i++) {\r
 198             for (int j = 0; j < m; j++) {\r
 199                 Format.print(System.out, "%4.3f\t", matrix[i][j]);\r
 200             }\r
 201 \r
 202             System.out.println();\r
 203         }\r
 204     }\r
 205 }\r