general pairwise substitution score models for pairwise alignments and trees.
[jalview.git] / src / jalview / analysis / AlignSeq.java
index 81874e0..db549a4 100755 (executable)
-/* Jalview - a java multiple alignment editor\r
- * Copyright (C) 1998  Michele Clamp\r
- *\r
- * This program is free software; you can redistribute it and/or\r
- * modify it under the terms of the GNU General Public License\r
- * as published by the Free Software Foundation; either version 2\r
- * of the License, or (at your option) any later version.\r
- *\r
- * This program is distributed in the hope that it will be useful,\r
- * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of\r
- * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the\r
- * GNU General Public License for more details.\r
- *\r
- * You should have received a copy of the GNU General Public License\r
- * along with this program; if not, write to the Free Software\r
- * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.\r
- */\r
-package jalview.analysis;\r
-\r
-import jalview.schemes.*;\r
-import jalview.datamodel.SequenceI;\r
-import jalview.util.*;\r
-import jalview.io.*;\r
-\r
-import java.util.*;\r
-import java.io.*;\r
-import java.awt.*;\r
-\r
-public class AlignSeq {\r
-\r
-  int[][] score;\r
-  int[][] E;\r
-  int[][] F;\r
-  int[][] traceback;\r
-\r
-  int[] seq1;\r
-  int[] seq2;\r
-\r
-  SequenceI s1;\r
-  SequenceI s2;\r
-\r
-  String s1str;\r
-  String s2str;\r
-\r
-  int maxi;\r
-  int maxj;\r
-\r
-  int[] aseq1;\r
-  int[] aseq2;\r
-\r
-  String astr1 = "";\r
-  String astr2 = "";\r
-\r
-  int seq1start;\r
-  int seq1end;\r
-  int seq2start;\r
-  int seq2end;\r
-\r
-  int count;\r
-\r
-  int maxscore;\r
-  float pid;\r
-  int prev = 0;\r
-\r
-  public static java.util.Hashtable dnaHash = new java.util.Hashtable();\r
-\r
-  static  {\r
-    dnaHash.put("C", new Integer(0));\r
-    dnaHash.put("T", new Integer(1));\r
-    dnaHash.put("A", new Integer(2));\r
-    dnaHash.put("G", new Integer(3));\r
-    dnaHash.put("-", new Integer(4));\r
-  }\r
-\r
-  static String dna[] = {"C","T","A","G","-"};\r
-  static String pep[] = {"A","R","N","D","C","Q","E","G","H","I","L","K","M","F","P","S","T","W","Y","V","B","Z","X","-"};\r
-\r
-  int gapOpen = 120;\r
-  int gapExtend = 20;\r
-\r
-  int lookup[][] = ResidueProperties.getBLOSUM62();\r
-  String intToStr[] = pep;\r
-  int defInt = 23;\r
-\r
-  String output = "";\r
-\r
-  String type;\r
-  Runtime rt;\r
-  public AlignSeq() {}\r
-\r
-  public AlignSeq(SequenceI s1, SequenceI s2,String type) {\r
-    rt  = Runtime.getRuntime();\r
-    SeqInit(s1,s2,type);\r
-  }\r
-\r
-  public int getMaxScore() {\r
-    return maxscore;\r
-  }\r
-\r
-  public int getSeq2Start() {\r
-    return seq2start;\r
-  }\r
-\r
-  public int getSeq2End() {\r
-    return seq2end;\r
-  }\r
-\r
-  public int getSeq1Start() {\r
-    return seq1start;\r
-  }\r
-\r
-  public int getSeq1End() {\r
-    return seq1end;\r
-  }\r
-\r
-  public String getOutput() {\r
-    return output;\r
-  }\r
-\r
-  public String getAStr1() {\r
-    return astr1;\r
-  }\r
-  public String getAStr2() {\r
-    return astr2;\r
-  }\r
-  public int [] getASeq1() {\r
-    return aseq1;\r
-  }\r
-  public int [] getASeq2() {\r
-    return aseq2;\r
-  }\r
-  public SequenceI getS1() {\r
-    return s1;\r
-  }\r
-  public SequenceI getS2() {\r
-    return s2;\r
-  }\r
-\r
-  public void SeqInit(SequenceI s1, SequenceI s2,String type) {\r
-    s1str = extractGaps(".",s1.getSequence());\r
-    s2str = extractGaps(".",s2.getSequence());\r
-    s1str = extractGaps("-",s1str);\r
-    s2str = extractGaps("-",s2str);\r
-    s1str = extractGaps(" ",s1str);\r
-    s2str = extractGaps(" ",s2str);\r
-\r
-    this.s1 = s1;\r
-    this.s2 = s2;\r
-\r
-    this.type = type;\r
-\r
-    if (type.equals("pep")) {\r
-      lookup = ResidueProperties.getBLOSUM62();\r
-      intToStr = pep;\r
-      defInt = 23;\r
-    } else if (type.equals("dna")) {\r
-      lookup = ResidueProperties.getDNA();\r
-      intToStr = dna;\r
-      defInt = 4;\r
-    } else {\r
-      output = output + ("Wrong type = dna or pep only");\r
-      System.exit(0);\r
-    }\r
-\r
-\r
-    //System.out.println("lookuip " + rt.freeMemory() + " "+  rt.totalMemory());\r
-    seq1 = new int[s1str.length()];\r
-    //System.out.println("seq1 " + rt.freeMemory() +" "  + rt.totalMemory());\r
-    seq2 = new int[s2str.length()];\r
-    //System.out.println("seq2 " + rt.freeMemory() + " " + rt.totalMemory());\r
-    score = new int[s1str.length()][s2str.length()];\r
-    //System.out.println("score " + rt.freeMemory() + " " + rt.totalMemory());\r
-    E = new int[s1str.length()][s2str.length()];\r
-    //System.out.println("E " + rt.freeMemory() + " " + rt.totalMemory());\r
-    F = new int[s1str.length()][s2str.length()];\r
-    traceback = new int[s1str.length()][s2str.length()];\r
-    //System.out.println("F " + rt.freeMemory() + " " + rt.totalMemory());\r
-    seq1 = stringToInt(s1str,type);\r
-    //System.out.println("seq1 " + rt.freeMemory() + " " + rt.totalMemory());\r
-    seq2 = stringToInt(s2str,type);\r
-    //System.out.println("Seq2 " + rt.freeMemory() + " " + rt.totalMemory());\r
-\r
-    //   long tstart = System.currentTimeMillis();\r
-    //    calcScoreMatrix();\r
-    //long tend = System.currentTimeMillis();\r
-\r
-    //System.out.println("Time take to calculate score matrix = " + (tend-tstart) + " ms");\r
-\r
-\r
-    //   printScoreMatrix(score);\r
-    //System.out.println();\r
-\r
-    //printScoreMatrix(traceback);\r
-    //System.out.println();\r
-\r
-    //  printScoreMatrix(E);\r
-    //System.out.println();\r
-\r
-    ///printScoreMatrix(F);\r
-    //System.out.println();\r
-    // tstart = System.currentTimeMillis();\r
-    //traceAlignment();\r
-    //tend = System.currentTimeMillis();\r
-    //System.out.println("Time take to traceback alignment = " + (tend-tstart) + " ms");\r
-  }\r
-\r
-  public void traceAlignment() {\r
-\r
-    // Find the maximum score along the rhs or bottom row\r
-    int max = -9999;\r
-    for (int i = 0; i < seq1.length; i++) {\r
-      if (score[i][seq2.length - 1] > max ) {\r
-        max = score[i][seq2.length - 1];\r
-        maxi = i;\r
-        maxj = seq2.length-1;\r
-      }\r
-    }\r
-    for (int j = 0; j < seq2.length; j++) {\r
-      if (score[seq1.length - 1][j] > max ) {\r
-        max = score[seq1.length - 1][j];\r
-        maxi = seq1.length-1;\r
-        maxj = j;\r
-      }\r
-    }\r
-\r
-    //  System.out.println(maxi + " " + maxj + " " + score[maxi][maxj]);\r
-\r
-    int i = maxi;\r
-    int j = maxj;\r
-    int trace;\r
-    maxscore = score[i][j] / 10;\r
-\r
-    seq1end = maxi+1;\r
-    seq2end = maxj+1;\r
-\r
-    aseq1 = new int[seq1.length + seq2.length];\r
-    aseq2 = new int[seq1.length + seq2.length];\r
-\r
-    count = seq1.length + seq2.length - 1;\r
-\r
-    while (i>0 && j >0) {\r
-\r
-      if (aseq1[count] != defInt && i >=0) {\r
-        aseq1[count] = seq1[i];\r
-        astr1 = intToStr[seq1[i]] + astr1;\r
-      }\r
-\r
-      if (aseq2[count] != defInt && j > 0) {\r
-        aseq2[count] = seq2[j];\r
-        astr2 = intToStr[seq2[j]] + astr2;\r
-      }\r
-      trace = findTrace(i,j);\r
-      if (trace == 0) {\r
-        i--;\r
-        j--;\r
-\r
-      } else  if (trace == 1) {\r
-        j--;\r
-        aseq1[count] = defInt;\r
-        astr1 = "-" + astr1.substring(1);\r
-      } else  if (trace == -1) {\r
-        i--;\r
-        aseq2[count] = defInt;\r
-        astr2 = "-" + astr2.substring(1);\r
-      }\r
-      count--;\r
-    }\r
-\r
-    seq1start = i+1;\r
-    seq2start = j+1;\r
-\r
-    if (aseq1[count] != defInt) {\r
-      aseq1[count] = seq1[i];\r
-      astr1 = intToStr[seq1[i]] + astr1;\r
-    }\r
-\r
-    if (aseq2[count] != defInt) {\r
-      aseq2[count] = seq2[j];\r
-      astr2 = intToStr[seq2[j]] + astr2;\r
-    }\r
-  }\r
-\r
-  public void printAlignment() {\r
-    // Find the biggest id length for formatting purposes\r
-    int maxid = s1.getName().length();\r
-\r
-    if (s2.getName().length() > maxid) {\r
-      maxid = s2.getName().length();\r
-    }\r
-\r
-    int len = 72 - maxid - 1;\r
-    int nochunks = ((aseq1.length - count) / len) + 1;\r
-    pid = 0;\r
-    int overlap = 0;\r
-\r
-    output = output + ("Score = " + score[maxi][maxj] + "\n");\r
-    output = output + ("Length of alignment = " + (aseq1.length-count) + "\n");\r
-    output = output + ("Sequence ");\r
-    output = output + (new Format("%" + maxid + "s").form(s1.getName()));\r
-    output = output + (" :  " + seq1start + " - " + seq1end + " (Sequence length = " + s1str.length() + ")\n");\r
-    output = output + ("Sequence ");\r
-    output = output + (new Format("%" + maxid + "s").form(s2.getName()));\r
-    output = output + (" :  " + seq2start + " - " + seq2end + " (Sequence length = " + s2str.length() + ")\n\n");\r
-\r
-    for (int j = 0; j < nochunks; j++) {\r
-      // Print the first aligned sequence\r
-      output = output + (new Format("%" + (maxid) + "s").form(s1.getName()) + " ");\r
-      for (int i = 0; i < len ; i++) {\r
-\r
-        if ((count + i + j*len) < aseq1.length) {\r
-          output = output + (new Format("%s").form(intToStr[aseq1[count + i + j*len]]));\r
-        }\r
-      }\r
-\r
-      output = output + ("\n");\r
-      output = output + (new Format("%" + (maxid) + "s").form(" ") + " ");\r
-      // Print out the matching chars\r
-      for (int i = 0; i < len ; i++) {\r
-\r
-        if ((count + i + j*len) < aseq1.length) {\r
-          if ( intToStr[aseq1[count+i+j*len]].equals(intToStr[aseq2[count+i+j*len]]) && !intToStr[aseq1[count+i+j*len]].equals("-")) {\r
-            pid++;\r
-            output = output + ("|");\r
-          } else if (type.equals("pep")) {\r
-            if (ResidueProperties.getPAM250(intToStr[aseq1[count+i+j*len]],intToStr[aseq2[count+i+j*len]]) > 0) {\r
-              output  = output + (".");\r
-            } else {\r
-              output = output + (" ");\r
-            }\r
-          } else {\r
-            output = output + (" ");\r
-          }\r
-\r
-        }\r
-      }\r
-      // Now print the second aligned sequence\r
-      output = output + ("\n");\r
-      output = output + (new Format("%" + (maxid) + "s").form(s2.getName()) + " " );\r
-      for (int i = 0; i < len ; i++) {\r
-        if ((count + i + j*len) < aseq1.length) {\r
-          output = output + (new Format("%s").form(intToStr[aseq2[count + i + j*len]]));\r
-        }\r
-      }\r
-      output = output + ("\n\n");\r
-    }\r
-    pid = pid/(float)(aseq1.length-count)*100;\r
-    output = output + (new Format("Percentage ID = %2.2f\n\n").form(pid));\r
-\r
-  }\r
-\r
-  public void printScoreMatrix(int[][] mat) {\r
-    int n = seq1.length;\r
-    int m = seq2.length;\r
-\r
-    for (int i = 0; i < n;i++) {\r
-      // Print the top sequence\r
-      if (i == 0) {\r
-        Format.print(System.out,"%8s",s2str.substring(0,1));\r
-        for (int jj = 1;jj < m; jj++) {\r
-          Format.print(System.out,"%5s",s2str.substring(jj,jj+1));\r
-        }\r
-        System.out.println();\r
-      }\r
-\r
-      for (int j = 0;j < m; j++) {\r
-        if (j == 0) {\r
-          Format.print(System.out,"%3s",s1str.substring(i,i+1));\r
-        }\r
-        Format.print(System.out,"%3d ",mat[i][j]/10);\r
-      }\r
-      System.out.println();\r
-    }\r
-  }\r
-\r
-  public int findTrace(int i,int j) {\r
-    int t = 0;\r
-    int max = score[i-1][j-1] + lookup[seq1[i]][seq2[j]] * 10;\r
-\r
-    if (F[i][j] > max) {\r
-      max = F[i][j];\r
-      t = -1;\r
-    } else if (F[i][j] == max) {\r
-      if (prev == -1) {\r
-        max = F[i][j];\r
-        t = -1;\r
-      }\r
-    }\r
-    if (E[i][j] >= max) {\r
-      max = E[i][j];\r
-      t = 1;\r
-    } else if (E[i][j] == max) {\r
-      if (prev == 1) {\r
-        max = E[i][j];\r
-        t = 1;\r
-      }\r
-    }\r
-    prev = t;\r
-    return t;\r
-  }\r
-\r
-  public void calcScoreMatrix() {\r
-\r
-\r
-    int n = seq1.length;\r
-    int m = seq2.length;\r
-\r
-\r
-    // top left hand element\r
-    score[0][0] =  lookup[seq1[0]][seq2[0]] * 10;\r
-    E[0][0] = -gapExtend;\r
-    F[0][0] = 0;\r
-\r
-    // Calculate the top row first\r
-    for (int j=1; j < m; j++) {\r
-      // What should these values be? 0 maybe\r
-      E[0][j] = max(score[0][j-1] - gapOpen,E[0][j-1] - gapExtend);\r
-      F[0][j] = -gapExtend;\r
-\r
-      score[0][j] = max( lookup[seq1[0]][seq2[j]] * 10 ,-gapOpen,-gapExtend);\r
-\r
-      traceback[0][j] = 1;\r
-    }\r
-\r
-    // Now do the left hand column\r
-    for (int i=1; i < n; i++) {\r
-      E[i][0] =  -gapOpen;\r
-      F[i][0] =  max(score[i-1][0]-gapOpen,F[i-1][0]-gapExtend);\r
-\r
-      score[i][0] = max( lookup[seq1[i]][seq2[0]] * 10 ,E[i][0],F[i][0]);\r
-      traceback[i][0] = -1;\r
-    }\r
-\r
-    // Now do all the other rows\r
-    for (int i = 1; i < n; i++) {\r
-      for (int j = 1; j < m; j++) {\r
-\r
-        E[i][j] = max(score[i][j-1] - gapOpen,  E[i][j-1] - gapExtend);\r
-        F[i][j] = max(score[i-1][j] - gapOpen,  F[i-1][j] - gapExtend);\r
-\r
-        score[i][j] = max(score[i-1][j-1] + lookup[seq1[i]][seq2[j]]*10,\r
-                          E[i][j],\r
-                          F[i][j]);\r
-        traceback[i][j] = findTrace(i,j);\r
-      }\r
-    }\r
-\r
-  }\r
-  public static String extractChars(String chars, String seq) {\r
-    String out = seq;\r
-    for (int i=0; i < chars.length(); i++) {\r
-      String gap = chars.substring(i,i+1);\r
-      out = extractGaps(gap,out);\r
-    }\r
-    return out;\r
-  }\r
-  public static String extractGaps(String gapChar, String seq) {\r
-    StringTokenizer str = new StringTokenizer(seq,gapChar);\r
-    String newString = "";\r
-\r
-    while (str.hasMoreTokens()) {\r
-      newString  = newString + str.nextToken();\r
-    }\r
-    return newString;\r
-  }\r
-\r
-\r
-  public int max(int i1, int i2, int i3) {\r
-    int max = i1;\r
-    if (i2 > i1)  {\r
-      max = i2;\r
-    }\r
-    if (i3 > max) {\r
-      max = i3;\r
-    }\r
-    return max;\r
-  }\r
-\r
-  public int max(int i1, int i2) {\r
-    int max = i1;\r
-    if (i2 > i1)  {\r
-      max = i2;\r
-    }\r
-    return max;\r
-  }\r
-\r
-  public int[] stringToInt(String s,String type) {\r
-    int[] seq1 = new int[s.length()];\r
-\r
-    for (int i = 0;i < s.length(); i++) {\r
-      String ss = s.substring(i,i+1).toUpperCase();\r
-      try {\r
-        if (type.equals("pep")) {\r
-          seq1[i] = ((Integer)ResidueProperties.aaHash.get(ss)).intValue();\r
-        } else if (type.equals("dna")) {\r
-          seq1[i] = ((Integer)dnaHash.get(ss)).intValue();\r
-        }\r
-        if (seq1[i] > 23) {\r
-          seq1[i] = 23;\r
-        }\r
-      } catch (Exception e) {\r
-        if (type.equals("dna")) {\r
-          seq1[i] = 4;\r
-        } else {\r
-          seq1[i] = 23;\r
-        }\r
-      }\r
-    }\r
-    return seq1;\r
-  }\r
-\r
-  public static void displayMatrix(Graphics g, int[][] mat, int n, int m,int psize) {\r
-\r
-    int max = -1000;\r
-    int min = 1000;\r
-\r
-    for (int i=0; i < n; i++) {\r
-      for (int j=0; j < m; j++) {\r
-        if (mat[i][j] >= max) {\r
-          max = mat[i][j];\r
-        }\r
-        if (mat[i][j] <= min) {\r
-          min = mat[i][j];\r
-        }\r
-      }\r
-    }\r
-    System.out.println(max + " " + min);\r
-    for (int i=0; i < n; i++) {\r
-      for (int j=0; j < m; j++) {\r
-        int x = psize*i;\r
-        int y = psize*j;\r
-        //     System.out.println(mat[i][j]);\r
-        float score = (float)(mat[i][j] - min)/(float)(max-min);\r
-        g.setColor(new Color(score,0,0));\r
-        g.fillRect(x,y,psize,psize);\r
-        //     System.out.println(x + " " + y + " " + score);\r
-      }\r
-\r
-    }\r
-  }\r
-\r
-}\r
+/*
+* Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer
+* Copyright (C) 2006 AM Waterhouse, J Procter, G Barton, M Clamp, S Searle
+*
+* This program is free software; you can redistribute it and/or
+* modify it under the terms of the GNU General Public License
+* as published by the Free Software Foundation; either version 2
+* of the License, or (at your option) any later version.
+*
+* This program is distributed in the hope that it will be useful,
+* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+* GNU General Public License for more details.
+*
+* You should have received a copy of the GNU General Public License
+* along with this program; if not, write to the Free Software
+* Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA
+*/
+package jalview.analysis;
+
+import jalview.datamodel.SequenceI;
+
+import jalview.schemes.*;
+
+import jalview.util.*;
+
+import java.awt.*;
+
+import java.util.*;
+
+
+/**
+ *
+ *
+ * @author $author$
+ * @version $Revision$
+ */
+public class AlignSeq
+{
+    public static final String PEP = "pep";
+    public static final String DNA = "dna";
+    /** DOCUMENT ME!! */
+    public static java.util.Hashtable dnaHash = new java.util.Hashtable();
+
+    static
+    {
+        dnaHash.put("C", new Integer(0));
+        dnaHash.put("T", new Integer(1));
+        dnaHash.put("A", new Integer(2));
+        dnaHash.put("G", new Integer(3));
+        dnaHash.put("-", new Integer(4));
+    }
+
+    static String[] dna = { "C", "T", "A", "G", "-" };
+    static String[] pep =
+    {
+        "A", "R", "N", "D", "C", "Q", "E", "G", "H", "I", "L", "K", "M", "F",
+        "P", "S", "T", "W", "Y", "V", "B", "Z", "X", "-"
+    };
+    int[][] score;
+    int[][] E;
+    int[][] F;
+    int[][] traceback;
+    int[] seq1;
+    int[] seq2;
+    SequenceI s1;
+    SequenceI s2;
+    public String s1str;
+    public String s2str;
+    int maxi;
+    int maxj;
+    int[] aseq1;
+    int[] aseq2;
+    public String astr1="";
+    public String astr2="";
+
+    /** DOCUMENT ME!! */
+    public int seq1start;
+
+    /** DOCUMENT ME!! */
+    public int seq1end;
+
+    /** DOCUMENT ME!! */
+    public int seq2start;
+
+    /** DOCUMENT ME!! */
+    public int seq2end;
+    int count;
+
+    /** DOCUMENT ME!! */
+    public int maxscore;
+    float pid;
+    int prev = 0;
+    int gapOpen = 120;
+    int gapExtend = 20;
+    int[][] lookup = ResidueProperties.getBLOSUM62();
+    String[] intToStr = pep;
+    int defInt = 23;
+    StringBuffer output = new StringBuffer();
+    String type;
+
+    /**
+     * Creates a new AlignSeq object.
+     *
+     * @param s1 DOCUMENT ME!
+     * @param s2 DOCUMENT ME!
+     * @param type DOCUMENT ME!
+     */
+    public AlignSeq(SequenceI s1, SequenceI s2, String type)
+    {
+        SeqInit(s1, s1.getSequenceAsString(), s2,  s2.getSequenceAsString(), type);
+    }
+
+    /**
+     * Creates a new AlignSeq object.
+     *
+     * @param s1 DOCUMENT ME!
+     * @param s2 DOCUMENT ME!
+     * @param type DOCUMENT ME!
+     */
+    public AlignSeq(SequenceI s1,
+                    String string1,
+                    SequenceI s2,
+                    String string2,
+                    String type)
+    {
+        SeqInit(s1, string1, s2,  string2,  type);
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public int getMaxScore()
+    {
+        return maxscore;
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public int getSeq2Start()
+    {
+        return seq2start;
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public int getSeq2End()
+    {
+        return seq2end;
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public int getSeq1Start()
+    {
+        return seq1start;
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public int getSeq1End()
+    {
+        return seq1end;
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public String getOutput()
+    {
+        return output.toString();
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public String getAStr1()
+    {
+        return astr1;
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public String getAStr2()
+    {
+        return astr2;
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public int[] getASeq1()
+    {
+        return aseq1;
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public int[] getASeq2()
+    {
+        return aseq2;
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public SequenceI getS1()
+    {
+        return s1;
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public SequenceI getS2()
+    {
+        return s2;
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @param s1 DOCUMENT ME!
+     * @param string1 -  string to align for sequence1
+     * @param s2 sequence 2
+     * @param string2 -  string to align for sequence2
+     * @param type DNA or PEPTIDE
+     */
+    public void SeqInit(SequenceI s1,
+                        String string1,
+                        SequenceI s2,
+                        String string2,
+                        String type)
+    {
+      this.s1 = s1;
+      this.s2 = s2;
+      setDefaultParams(type);
+      SeqInit(string1,string2);
+    }
+    public void SeqInit(SequenceI s1,
+        String string1,
+        SequenceI s2,
+        String string2,
+        ScoreMatrix scoreMatrix) { 
+      this.s1=s1;
+      this.s2=s2;
+      setType(scoreMatrix.isDNA() ? AlignSeq.DNA : AlignSeq.PEP);
+      lookup=scoreMatrix.getMatrix();
+    }
+    /**
+     * construct score matrix for string1 and string2 (after removing any existing gaps
+     * @param string1
+     * @param string2
+     */
+    private void SeqInit(String string1, String string2) {
+      s1str = extractGaps(jalview.util.Comparison.GapChars, string1);
+      s2str = extractGaps(jalview.util.Comparison.GapChars, string2);
+
+      if(s1str.length()==0 || s2str.length()==0)
+      {
+        output.append("ALL GAPS: " +
+                           (s1str.length()==0?s1.getName():" ")
+                           +(s2str.length()==0?s2.getName():""));
+        return;
+      }
+
+      //System.out.println("lookuip " + rt.freeMemory() + " "+  rt.totalMemory());
+      seq1 = new int[s1str.length()];
+
+      //System.out.println("seq1 " + rt.freeMemory() +" "  + rt.totalMemory());
+      seq2 = new int[s2str.length()];
+
+      //System.out.println("seq2 " + rt.freeMemory() + " " + rt.totalMemory());
+      score = new int[s1str.length()][s2str.length()];
+
+      //System.out.println("score " + rt.freeMemory() + " " + rt.totalMemory());
+      E = new int[s1str.length()][s2str.length()];
+
+      //System.out.println("E " + rt.freeMemory() + " " + rt.totalMemory());
+      F = new int[s1str.length()][s2str.length()];
+      traceback = new int[s1str.length()][s2str.length()];
+
+      //System.out.println("F " + rt.freeMemory() + " " + rt.totalMemory());
+      seq1 = stringToInt(s1str, type);
+
+      //System.out.println("seq1 " + rt.freeMemory() + " " + rt.totalMemory());
+      seq2 = stringToInt(s2str, type);
+
+      //System.out.println("Seq2 " + rt.freeMemory() + " " + rt.totalMemory());
+      //   long tstart = System.currentTimeMillis();
+      //    calcScoreMatrix();
+      //long tend = System.currentTimeMillis();
+      //System.out.println("Time take to calculate score matrix = " + (tend-tstart) + " ms");
+      //   printScoreMatrix(score);
+      //System.out.println();
+      //printScoreMatrix(traceback);
+      //System.out.println();
+      //  printScoreMatrix(E);
+      //System.out.println();
+      ///printScoreMatrix(F);
+      //System.out.println();
+      // tstart = System.currentTimeMillis();
+      //traceAlignment();
+      //tend = System.currentTimeMillis();
+      //System.out.println("Time take to traceback alignment = " + (tend-tstart) + " ms");
+    }
+
+    private void setDefaultParams(String type) {
+        setType(type);
+        
+        if (type.equals(AlignSeq.PEP))
+        {
+            lookup = ResidueProperties.getDefaultPeptideMatrix();
+        }
+        else if (type.equals(AlignSeq.DNA))
+        {
+            lookup = ResidueProperties.getDefaultDnaMatrix();
+        }
+    }
+
+    private void setType(String type2) {
+      this.type = type2;
+      if (type.equals(AlignSeq.PEP))
+      {
+          intToStr = pep;
+          defInt = 23;
+      }
+      else if (type.equals(AlignSeq.DNA))
+      {
+          intToStr = dna;
+          defInt = 4;
+      }
+      else
+      {
+          output.append("Wrong type = dna or pep only");
+          throw new Error("Unknown Type "+type2+" - dna or pep are the only allowed values.");
+      }
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     */
+    public void traceAlignment()
+    {
+        // Find the maximum score along the rhs or bottom row
+        int max = -9999;
+
+        for (int i = 0; i < seq1.length; i++)
+        {
+            if (score[i][seq2.length - 1] > max)
+            {
+                max = score[i][seq2.length - 1];
+                maxi = i;
+                maxj = seq2.length - 1;
+            }
+        }
+
+        for (int j = 0; j < seq2.length; j++)
+        {
+            if (score[seq1.length - 1][j] > max)
+            {
+                max = score[seq1.length - 1][j];
+                maxi = seq1.length - 1;
+                maxj = j;
+            }
+        }
+
+        //  System.out.println(maxi + " " + maxj + " " + score[maxi][maxj]);
+        int i = maxi;
+        int j = maxj;
+        int trace;
+        maxscore = score[i][j] / 10;
+
+        seq1end = maxi + 1;
+        seq2end = maxj + 1;
+
+        aseq1 = new int[seq1.length + seq2.length];
+        aseq2 = new int[seq1.length + seq2.length];
+
+        count = (seq1.length + seq2.length) - 1;
+
+        while ((i > 0) && (j > 0))
+        {
+            if ((aseq1[count] != defInt) && (i >= 0))
+            {
+                aseq1[count] = seq1[i];
+                astr1 = intToStr[seq1[i]] + astr1;
+            }
+
+            if ((aseq2[count] != defInt) && (j > 0))
+            {
+                aseq2[count] = seq2[j];
+                astr2 = intToStr[seq2[j]] + astr2;
+            }
+
+            trace = findTrace(i, j);
+
+            if (trace == 0)
+            {
+                i--;
+                j--;
+            }
+            else if (trace == 1)
+            {
+                j--;
+                aseq1[count] = defInt;
+                astr1 = "-" + astr1.substring(1);
+            }
+            else if (trace == -1)
+            {
+                i--;
+                aseq2[count] = defInt;
+                astr2 = "-" + astr2.substring(1);
+            }
+
+            count--;
+        }
+
+        seq1start = i + 1;
+        seq2start = j + 1;
+
+        if (aseq1[count] != defInt)
+        {
+            aseq1[count] = seq1[i];
+            astr1 = intToStr[seq1[i]] + astr1;
+        }
+
+        if (aseq2[count] != defInt)
+        {
+            aseq2[count] = seq2[j];
+            astr2 = intToStr[seq2[j]] + astr2;
+        }
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     */
+    public void printAlignment(java.io.PrintStream os)
+    {
+        // Find the biggest id length for formatting purposes
+        int maxid = s1.getName().length();
+
+        if (s2.getName().length() > maxid)
+        {
+            maxid = s2.getName().length();
+        }
+
+        int len = 72 - maxid - 1;
+        int nochunks = ((aseq1.length - count) / len) + 1;
+        pid = 0;
+
+        output.append("Score = " + score[maxi][maxj] + "\n");
+        output.append("Length of alignment = " + (aseq1.length - count) + "\n");
+        output.append("Sequence ");
+        output.append(new Format("%" + maxid + "s").form(s1.getName()));
+        output.append(" :  " + s1.getStart() + " - " + s1.getEnd() + " (Sequence length = " +
+            s1str.length() + ")\n");
+        output .append("Sequence ");
+        output.append(new Format("%" + maxid + "s").form(s2.getName()));
+        output.append(" :  " + s2.getStart() + " - " + s2.getEnd() + " (Sequence length = " +
+            s2str.length() + ")\n\n");
+
+        for (int j = 0; j < nochunks; j++)
+        {
+            // Print the first aligned sequence
+            output.append(new Format("%" + (maxid) + "s").form(s1.getName()) + " ");
+
+            for (int i = 0; i < len; i++)
+            {
+                if ((count + i + (j * len)) < aseq1.length)
+                {
+                    output.append(new Format("%s").form(intToStr[aseq1[count + i +
+                            (j * len)]]));
+                }
+            }
+
+            output.append("\n");
+            output.append(new Format("%" + (maxid) + "s").form(" ") + " ");
+
+            // Print out the matching chars
+            for (int i = 0; i < len; i++)
+            {
+                if ((count + i + (j * len)) < aseq1.length)
+                {
+                    if (intToStr[aseq1[count + i + (j * len)]].equals(
+                                intToStr[aseq2[count + i + (j * len)]]) &&
+                            !intToStr[aseq1[count + i + (j * len)]].equals("-"))
+                    {
+                        pid++;
+                        output.append("|");
+                    }
+                    else if (type.equals("pep"))
+                    {
+                        if (ResidueProperties.getPAM250(
+                                    intToStr[aseq1[count + i + (j * len)]],
+                                    intToStr[aseq2[count + i + (j * len)]]) > 0)
+                        {
+                            output.append(".");
+                        }
+                        else
+                        {
+                            output.append(" ");
+                        }
+                    }
+                    else
+                    {
+                        output.append(" ");
+                    }
+                }
+            }
+
+            // Now print the second aligned sequence
+            output = output.append("\n");
+            output = output.append(new Format("%" + (maxid) + "s").form(s2.getName()) + " ");
+
+            for (int i = 0; i < len; i++)
+            {
+                if ((count + i + (j * len)) < aseq1.length)
+                {
+                    output .append(new Format("%s").form(intToStr[aseq2[count + i +
+                            (j * len)]]));
+                }
+            }
+
+            output = output .append("\n\n");
+        }
+
+        pid = pid / (float) (aseq1.length - count) * 100;
+        output = output.append(new Format("Percentage ID = %2.2f\n\n").form(pid));
+
+        try{
+          os.print(output.toString());
+        }catch(Exception ex){}
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @param mat DOCUMENT ME!
+     */
+    public void printScoreMatrix(int[][] mat)
+    {
+        int n = seq1.length;
+        int m = seq2.length;
+
+        for (int i = 0; i < n; i++)
+        {
+            // Print the top sequence
+            if (i == 0)
+            {
+                Format.print(System.out, "%8s", s2str.substring(0, 1));
+
+                for (int jj = 1; jj < m; jj++)
+                {
+                    Format.print(System.out, "%5s", s2str.substring(jj, jj + 1));
+                }
+
+                System.out.println();
+            }
+
+            for (int j = 0; j < m; j++)
+            {
+                if (j == 0)
+                {
+                    Format.print(System.out, "%3s", s1str.substring(i, i + 1));
+                }
+
+                Format.print(System.out, "%3d ", mat[i][j] / 10);
+            }
+
+            System.out.println();
+        }
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @param i DOCUMENT ME!
+     * @param j DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public int findTrace(int i, int j)
+    {
+        int t = 0;
+        int max = score[i - 1][j - 1] + (lookup[seq1[i]][seq2[j]] * 10);
+
+        if (F[i][j] > max)
+        {
+            max = F[i][j];
+            t = -1;
+        }
+        else if (F[i][j] == max)
+        {
+            if (prev == -1)
+            {
+                max = F[i][j];
+                t = -1;
+            }
+        }
+
+        if (E[i][j] >= max)
+        {
+            max = E[i][j];
+            t = 1;
+        }
+        else if (E[i][j] == max)
+        {
+            if (prev == 1)
+            {
+                max = E[i][j];
+                t = 1;
+            }
+        }
+
+        prev = t;
+
+        return t;
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     */
+    public void calcScoreMatrix()
+    {
+        int n = seq1.length;
+        int m = seq2.length;
+
+        // top left hand element
+        score[0][0] = lookup[seq1[0]][seq2[0]] * 10;
+        E[0][0] = -gapExtend;
+        F[0][0] = 0;
+
+        // Calculate the top row first
+        for (int j = 1; j < m; j++)
+        {
+            // What should these values be? 0 maybe
+            E[0][j] = max(score[0][j - 1] - gapOpen, E[0][j - 1] - gapExtend);
+            F[0][j] = -gapExtend;
+
+            score[0][j] = max(lookup[seq1[0]][seq2[j]] * 10, -gapOpen,
+                    -gapExtend);
+
+            traceback[0][j] = 1;
+        }
+
+        // Now do the left hand column
+        for (int i = 1; i < n; i++)
+        {
+            E[i][0] = -gapOpen;
+            F[i][0] = max(score[i - 1][0] - gapOpen, F[i - 1][0] - gapExtend);
+
+            score[i][0] = max(lookup[seq1[i]][seq2[0]] * 10, E[i][0], F[i][0]);
+            traceback[i][0] = -1;
+        }
+
+        // Now do all the other rows
+        for (int i = 1; i < n; i++)
+        {
+            for (int j = 1; j < m; j++)
+            {
+                E[i][j] = max(score[i][j - 1] - gapOpen, E[i][j - 1] -
+                        gapExtend);
+                F[i][j] = max(score[i - 1][j] - gapOpen, F[i - 1][j] -
+                        gapExtend);
+
+                score[i][j] = max(score[i - 1][j - 1] +
+                        (lookup[seq1[i]][seq2[j]] * 10), E[i][j], F[i][j]);
+                traceback[i][j] = findTrace(i, j);
+            }
+        }
+    }
+
+
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @param gapChar DOCUMENT ME!
+     * @param seq DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public static String extractGaps(String gapChar, String seq)
+    {
+        StringTokenizer str = new StringTokenizer(seq, gapChar);
+        StringBuffer newString = new StringBuffer();
+
+        while (str.hasMoreTokens())
+        {
+            newString.append( str.nextToken() );
+        }
+
+        return newString.toString();
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @param i1 DOCUMENT ME!
+     * @param i2 DOCUMENT ME!
+     * @param i3 DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public int max(int i1, int i2, int i3)
+    {
+        int max = i1;
+
+        if (i2 > i1)
+        {
+            max = i2;
+        }
+
+        if (i3 > max)
+        {
+            max = i3;
+        }
+
+        return max;
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @param i1 DOCUMENT ME!
+     * @param i2 DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public int max(int i1, int i2)
+    {
+        int max = i1;
+
+        if (i2 > i1)
+        {
+            max = i2;
+        }
+
+        return max;
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @param s DOCUMENT ME!
+     * @param type DOCUMENT ME!
+     *
+     * @return DOCUMENT ME!
+     */
+    public int[] stringToInt(String s, String type)
+    {
+        int[] seq1 = new int[s.length()];
+
+        for (int i = 0; i < s.length(); i++)
+        {
+           // String ss = s.substring(i, i + 1).toUpperCase();
+            char c = s.charAt(i);
+            if ('a' <= c && c <= 'z')
+            {
+              // TO UPPERCASE !!!
+              c -= ('a' - 'A');
+            }
+
+
+            try
+            {
+                if (type.equals("pep"))
+                {
+                    seq1[i] = ResidueProperties.aaIndex[c];
+                }
+                else if (type.equals("dna"))
+                {
+                    seq1[i] = ResidueProperties.nucleotideIndex[c];
+                }
+
+                if (seq1[i] > 23)
+                {
+                    seq1[i] = 23;
+                }
+            }
+            catch (Exception e)
+            {
+                if (type.equals("dna"))
+                {
+                    seq1[i] = 4;
+                }
+                else
+                {
+                    seq1[i] = 23;
+                }
+            }
+        }
+
+        return seq1;
+    }
+
+    /**
+     * DOCUMENT ME!
+     *
+     * @param g DOCUMENT ME!
+     * @param mat DOCUMENT ME!
+     * @param n DOCUMENT ME!
+     * @param m DOCUMENT ME!
+     * @param psize DOCUMENT ME!
+     */
+    public static void displayMatrix(Graphics g, int[][] mat, int n, int m,
+        int psize)
+    {
+        int max = -1000;
+        int min = 1000;
+
+        for (int i = 0; i < n; i++)
+        {
+            for (int j = 0; j < m; j++)
+            {
+                if (mat[i][j] >= max)
+                {
+                    max = mat[i][j];
+                }
+
+                if (mat[i][j] <= min)
+                {
+                    min = mat[i][j];
+                }
+            }
+        }
+
+        System.out.println(max + " " + min);
+
+        for (int i = 0; i < n; i++)
+        {
+            for (int j = 0; j < m; j++)
+            {
+                int x = psize * i;
+                int y = psize * j;
+
+                //     System.out.println(mat[i][j]);
+                float score = (float) (mat[i][j] - min) / (float) (max - min);
+                g.setColor(new Color(score, 0, 0));
+                g.fillRect(x, y, psize, psize);
+
+                //     System.out.println(x + " " + y + " " + score);
+            }
+        }
+    }
+}