(no commit message)
[jalview.git] / forester / java / src / org / forester / application / rio.java
index c371af5..fd0127e 100644 (file)
@@ -29,6 +29,7 @@ package org.forester.application;
 
 import java.io.File;
 import java.io.IOException;
+import java.math.RoundingMode;
 import java.util.ArrayList;
 import java.util.List;
 
@@ -40,6 +41,8 @@ import org.forester.io.parsers.nhx.NHXParser;
 import org.forester.io.parsers.nhx.NHXParser.TAXONOMY_EXTRACTION;
 import org.forester.io.parsers.phyloxml.PhyloXmlParser;
 import org.forester.io.parsers.util.ParserUtils;
+import org.forester.io.writers.PhylogenyWriter;
+import org.forester.phylogeny.Phylogeny;
 import org.forester.rio.RIO;
 import org.forester.rio.RIO.REROOTING;
 import org.forester.rio.RIOException;
@@ -52,18 +55,21 @@ import org.forester.util.ForesterUtil;
 
 public class rio {
 
-    final static private String PRG_NAME      = "rio";
-    final static private String PRG_VERSION   = "4.000 beta 7";
-    final static private String PRG_DATE      = "2013.01.08";
-    final static private String E_MAIL        = "phyloxml@gmail.com";
-    final static private String WWW           = "https://sites.google.com/site/cmzmasek/home/software/forester";
-    final static private String HELP_OPTION_1 = "help";
-    final static private String HELP_OPTION_2 = "h";
-    final static private String GT_FIRST      = "f";
-    final static private String GT_LAST       = "l";
-    final static private String REROOTING_OPT = "r";
-    final static private String OUTGROUP      = "o";
-    final static private String USE_SDIR      = "b";
+    final static private String PRG_NAME                 = "rio";
+    final static private String PRG_VERSION              = "4.000 beta 10";
+    final static private String PRG_DATE                 = "140211";
+    final static private String E_MAIL                   = "phyloxml@gmail.com";
+    final static private String WWW                      = "https://sites.google.com/site/cmzmasek/home/software/forester";
+    final static private String HELP_OPTION_1            = "help";
+    final static private String HELP_OPTION_2            = "h";
+    final static private String GT_FIRST                 = "f";
+    final static private String GT_LAST                  = "l";
+    final static private String REROOTING_OPT            = "r";
+    final static private String OUTGROUP                 = "o";
+    final static private String RETURN_SPECIES_TREE      = "s";
+    final static private String RETURN_BEST_GENE_TREE    = "g";
+    final static private String USE_SDIR                 = "b";
+    final static private String TRANSFER_TAXONOMY_OPTION = "t";
 
     public static void main( final String[] args ) {
         ForesterUtil.printProgramInformation( PRG_NAME,
@@ -83,7 +89,7 @@ public class rio {
         if ( cla.isOptionSet( HELP_OPTION_1 ) || cla.isOptionSet( HELP_OPTION_2 ) || ( args.length == 0 ) ) {
             printHelp();
         }
-        if ( ( args.length < 3 ) || ( args.length > 9 ) ) {
+        if ( ( args.length < 3 ) || ( args.length > 11 ) || ( cla.getNumberOfNames() < 3 ) ) {
             System.out.println();
             System.out.println( "error: incorrect number of arguments" );
             System.out.println();
@@ -95,6 +101,9 @@ public class rio {
         allowed_options.add( REROOTING_OPT );
         allowed_options.add( OUTGROUP );
         allowed_options.add( USE_SDIR );
+        allowed_options.add( RETURN_SPECIES_TREE );
+        allowed_options.add( RETURN_BEST_GENE_TREE );
+        allowed_options.add( TRANSFER_TAXONOMY_OPTION );
         final String dissallowed_options = cla.validateAllowedOptionsAsString( allowed_options );
         if ( dissallowed_options.length() > 0 ) {
             ForesterUtil.fatalError( "unknown option(s): " + dissallowed_options );
@@ -152,7 +161,7 @@ public class rio {
             }
             else {
                 ForesterUtil
-                        .fatalError( "values for re-rooting are: 'none', 'midpoint', or 'outgroup' (minizming duplications is default)" );
+                .fatalError( "values for re-rooting are: 'none', 'midpoint', or 'outgroup' (minizming duplications is default)" );
             }
         }
         if ( ForesterUtil.isEmpty( outgroup ) && ( rerooting == REROOTING.OUTGROUP ) ) {
@@ -201,6 +210,35 @@ public class rio {
             ForesterUtil.fatalError( "attempt to set range (0-based) of gene to analyze to: from " + gt_first + " to "
                     + gt_last );
         }
+        File return_species_tree = null;
+        if ( !sdir && cla.isOptionSet( RETURN_SPECIES_TREE ) ) {
+            if ( !cla.isOptionHasAValue( RETURN_SPECIES_TREE ) ) {
+                ForesterUtil.fatalError( "no value for -" + RETURN_SPECIES_TREE );
+            }
+            final String s = cla.getOptionValueAsCleanString( RETURN_SPECIES_TREE );
+            return_species_tree = new File( s );
+            if ( return_species_tree.exists() ) {
+                ForesterUtil.fatalError( "\"" + return_species_tree + "\" already exists" );
+            }
+        }
+        File return_gene_tree = null;
+        if ( !sdir && cla.isOptionSet( RETURN_BEST_GENE_TREE ) ) {
+            if ( !cla.isOptionHasAValue( RETURN_BEST_GENE_TREE ) ) {
+                ForesterUtil.fatalError( "no value for -" + RETURN_BEST_GENE_TREE );
+            }
+            final String s = cla.getOptionValueAsCleanString( RETURN_BEST_GENE_TREE );
+            return_gene_tree = new File( s );
+            if ( return_gene_tree.exists() ) {
+                ForesterUtil.fatalError( "\"" + return_gene_tree + "\" already exists" );
+            }
+        }
+        boolean transfer_taxonomy = false;
+        if ( !sdir && cla.isOptionSet( TRANSFER_TAXONOMY_OPTION ) ) {
+            if ( return_gene_tree == null ) {
+                ForesterUtil.fatalError( "no point in transferring taxonomy data without returning best gene tree" );
+            }
+            transfer_taxonomy = true;
+        }
         ForesterUtil.fatalErrorIfFileNotReadable( gene_trees_file );
         ForesterUtil.fatalErrorIfFileNotReadable( species_tree_file );
         if ( orthology_outtable.exists() ) {
@@ -245,6 +283,13 @@ public class rio {
         else {
             System.out.println( "Non binary species tree   : disallowed" );
         }
+        if ( return_species_tree != null ) {
+            System.out.println( "Write used species tree to: " + return_species_tree );
+        }
+        if ( return_gene_tree != null ) {
+            System.out.println( "Write best gene tree to   : " + return_gene_tree );
+            System.out.println( "Transfer taxonomic data   : " + transfer_taxonomy );
+        }
         time = System.currentTimeMillis();
         final ALGORITHM algorithm;
         if ( sdir ) {
@@ -266,7 +311,8 @@ public class rio {
                                            gt_first,
                                            gt_last,
                                            logfile != null,
-                                           true );
+                                           true,
+                                           transfer_taxonomy );
             }
             else {
                 iterating = true;
@@ -274,13 +320,13 @@ public class rio {
                     final NHXParser nhx = ( NHXParser ) p;
                     nhx.setReplaceUnderscores( false );
                     nhx.setIgnoreQuotes( true );
-                    nhx.setTaxonomyExtraction( NHXParser.TAXONOMY_EXTRACTION.YES );
+                    nhx.setTaxonomyExtraction( TAXONOMY_EXTRACTION.AGGRESSIVE );
                 }
                 else if ( p instanceof NexusPhylogeniesParser ) {
                     final NexusPhylogeniesParser nex = ( NexusPhylogeniesParser ) p;
                     nex.setReplaceUnderscores( false );
                     nex.setIgnoreQuotes( true );
-                    nex.setTaxonomyExtraction( TAXONOMY_EXTRACTION.YES );
+                    nex.setTaxonomyExtraction( TAXONOMY_EXTRACTION.AGGRESSIVE );
                 }
                 else {
                     throw new RuntimeException( "unknown parser type: " + p );
@@ -295,7 +341,8 @@ public class rio {
                                            gt_first,
                                            gt_last,
                                            logfile != null,
-                                           true );
+                                           true,
+                                           transfer_taxonomy );
             }
             if ( algorithm == ALGORITHM.GSDIR ) {
                 System.out.println( "Taxonomy linking based on : " + rio.getGSDIRtaxCompBase() );
@@ -320,18 +367,30 @@ public class rio {
                               PRG_DATE,
                               ForesterUtil.getForesterLibraryInformation() );
             }
+            if ( return_species_tree != null ) {
+                writeTree( rio.getSpeciesTree(), return_species_tree, "Wrote (stripped) species tree to" );
+            }
+            if ( return_gene_tree != null ) {
+                String tt = "";
+                if ( transfer_taxonomy ) {
+                    tt = "(with transferred taxonomic data) ";
+                }
+                writeTree( rio.getMinDuplicationsGeneTree(),
+                           return_gene_tree,
+                           "Wrote (one) minimal duplication gene tree " + tt + "to" );
+            }
             final java.text.DecimalFormat df = new java.text.DecimalFormat( "0.#" );
             System.out.println( "Mean number of duplications  : " + df.format( stats.arithmeticMean() ) + " (sd: "
                     + df.format( stats.sampleStandardDeviation() ) + ") ("
-                    + df.format( 100.0 * stats.arithmeticMean() / rio.getIntNodesOfAnalyzedGeneTrees() ) + "%)" );
+                    + df.format( ( 100.0 * stats.arithmeticMean() ) / rio.getIntNodesOfAnalyzedGeneTrees() ) + "%)" );
             if ( stats.getN() > 3 ) {
                 System.out.println( "Median number of duplications: " + df.format( stats.median() ) + " ("
-                        + df.format( 100.0 * stats.median() / rio.getIntNodesOfAnalyzedGeneTrees() ) + "%)" );
+                        + df.format( ( 100.0 * stats.median() ) / rio.getIntNodesOfAnalyzedGeneTrees() ) + "%)" );
             }
             System.out.println( "Minimum duplications         : " + ( int ) stats.getMin() + " ("
-                    + df.format( 100.0 * stats.getMin() / rio.getIntNodesOfAnalyzedGeneTrees() ) + "%)" );
+                    + df.format( ( 100.0 * stats.getMin() ) / rio.getIntNodesOfAnalyzedGeneTrees() ) + "%)" );
             System.out.println( "Maximum duplications         : " + ( int ) stats.getMax() + " ("
-                    + df.format( 100.0 * stats.getMax() / rio.getIntNodesOfAnalyzedGeneTrees() ) + "%)" );
+                    + df.format( ( 100.0 * stats.getMax() ) / rio.getIntNodesOfAnalyzedGeneTrees() ) + "%)" );
             System.out.println( "Gene tree internal nodes     : " + rio.getIntNodesOfAnalyzedGeneTrees() );
             System.out.println( "Gene tree external nodes     : " + rio.getExtNodesOfAnalyzedGeneTrees() );
         }
@@ -363,28 +422,37 @@ public class rio {
         System.out.println( "Usage" );
         System.out.println();
         System.out
-                .println( PRG_NAME
-                        + " [options] <gene trees infile> <species tree infile> <all vs all orthology table outfile> [logfile]" );
+        .println( PRG_NAME
+                  + " [options] <gene trees infile> <species tree infile> <all vs all orthology table outfile> [logfile]" );
         System.out.println();
         System.out.println( " Options" );
         System.out.println( "  -" + GT_FIRST + "=<first>     : first gene tree to analyze (0-based index)" );
         System.out.println( "  -" + GT_LAST + "=<last>      : last gene tree to analyze (0-based index)" );
         System.out.println( "  -" + REROOTING_OPT
-                + "=<re-rooting>: re-rooting method for gene trees, possible values or 'none', 'midpoint'," );
+                            + "=<re-rooting>: re-rooting method for gene trees, possible values or 'none', 'midpoint'," );
         System.out.println( "                   or 'outgroup' (default: by minizming duplications)" );
         System.out.println( "  -" + OUTGROUP
-                + "=<outgroup>  : for rooting by outgroup, name of outgroup (external gene tree node)" );
+                            + "=<outgroup>  : for rooting by outgroup, name of outgroup (external gene tree node)" );
+        System.out
+        .println( "  -" + RETURN_SPECIES_TREE + "=<outfile>   : to write the (stripped) species tree to file" );
+        System.out.println( "  -" + RETURN_BEST_GENE_TREE
+                            + "=<outfile>   : to write (one) minimal duplication gene tree to file" );
+        System.out
+        .println( "  -"
+                + TRANSFER_TAXONOMY_OPTION
+                + "             : to transfer taxonomic data from species tree to returned minimal duplication gene tree\n"
+                + "                   (if -" + RETURN_BEST_GENE_TREE + " option is used)" );
         System.out.println( "  -" + USE_SDIR
-                + "             : to use SDIR instead of GSDIR (faster, but non-binary species trees are" );
+                            + "             : to use SDIR instead of GSDIR (faster, but non-binary species trees are" );
         System.out.println( "                   disallowed, as are most options)" );
         System.out.println();
         System.out.println( " Formats" );
         System.out
-                .println( "  The gene trees, as well as the species tree, ideally are in phyloXML (www.phyloxml.org) format," );
+        .println( "  The gene trees, as well as the species tree, ideally are in phyloXML (www.phyloxml.org) format," );
         System.out
-                .println( "  but can also be in New Hamphshire (Newick) or Nexus format as long as species information can be" );
+        .println( "  but can also be in New Hamphshire (Newick) or Nexus format as long as species information can be" );
         System.out
-                .println( "  extracted from the gene names (e.g. \"HUMAN\" from \"BCL2_HUMAN\") and matched to a single species" );
+        .println( "  extracted from the gene names (e.g. \"HUMAN\" from \"BCL2_HUMAN\") and matched to a single species" );
         System.out.println( "  in the species tree." );
         System.out.println();
         System.out.println( " Examples" );
@@ -422,8 +490,9 @@ public class rio {
     private static void writeTable( final File table_outfile, final int gene_trees_analyzed, final IntMatrix m )
             throws IOException {
         final EasyWriter w = ForesterUtil.createEasyWriter( table_outfile );
-        final java.text.DecimalFormat df = new java.text.DecimalFormat( "0.###" );
+        final java.text.DecimalFormat df = new java.text.DecimalFormat( "0.####" );
         df.setDecimalSeparatorAlwaysShown( false );
+        df.setRoundingMode( RoundingMode.HALF_UP );
         for( int i = 0; i < m.size(); ++i ) {
             w.print( "\t" );
             w.print( m.getLabel( i ) );
@@ -448,4 +517,10 @@ public class rio {
         w.close();
         System.out.println( "Wrote table to \"" + table_outfile + "\"" );
     }
+
+    private static void writeTree( final Phylogeny p, final File f, final String comment ) throws IOException {
+        final PhylogenyWriter writer = new PhylogenyWriter();
+        writer.toPhyloXML( f, p, 0 );
+        System.out.println( comment + " \"" + f + "\"" );
+    }
 }