JAL-1645 Version-Rel Version 2.9 Year-Rel 2015 Licensing glob
[jalview.git] / src / jalview / analysis / Rna.java
index f2ef118..588ea6e 100644 (file)
@@ -1,33 +1,99 @@
-/* Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer (Version 2.5)
- * Copyright (C) 2010 J Procter, AM Waterhouse, G Barton, M Clamp, S Searle
+/*
+ * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer (Version 2.9)
+ * Copyright (C) 2015 The Jalview Authors
  * 
  * This file is part of Jalview.
  * 
  * Jalview 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 3 of the License, or (at your option) any later version.
- * 
+ * as published by the Free Software Foundation, either version 3
+ * of the License, or (at your option) any later version.
+ *  
  * Jalview 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 Jalview.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with Jalview.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+ * The Jalview Authors are detailed in the 'AUTHORS' file.
  */
-
 /* Author: Lauren Michelle Lui 
  * Methods are based on RALEE methods http://personalpages.manchester.ac.uk/staff/sam.griffiths-jones/software/ralee/
+ * Additional Author: Jan Engelhart (2011) - Structure consensus and bug fixing
+ * Additional Author: Anne Menard (2012) - Pseudoknot support and secondary structure consensus
  * */
 
 package jalview.analysis;
 
+import jalview.analysis.SecStrConsensus.SimpleBP;
+import jalview.datamodel.SequenceFeature;
+import jalview.util.MessageManager;
+
+import java.util.ArrayList;
+import java.util.Arrays;
+import java.util.HashSet;
 import java.util.Hashtable;
+import java.util.Stack;
 import java.util.Vector;
 
-import jalview.datamodel.SequenceFeature;
-
 public class Rna
 {
+
+  static Hashtable<Integer, Integer> pairHash = new Hashtable();
+
+  private static final Character[] openingPars = { '(', '[', '{', '<', 'A',
+      'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O',
+      'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z' };
+
+  private static final Character[] closingPars = { ')', ']', '}', '>', 'a',
+      'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o',
+      'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z' };
+
+  private static HashSet<Character> openingParsSet = new HashSet<Character>(
+          Arrays.asList(openingPars));
+
+  private static HashSet<Character> closingParsSet = new HashSet<Character>(
+          Arrays.asList(closingPars));
+
+  private static Hashtable<Character, Character> closingToOpening = new Hashtable<Character, Character>()
+  // Initializing final data structure
+  {
+    private static final long serialVersionUID = 1L;
+    {
+      for (int i = 0; i < openingPars.length; i++)
+      {
+        // System.out.println(closingPars[i] + "->" + openingPars[i]);
+        put(closingPars[i], openingPars[i]);
+      }
+    }
+  };
+
+  private static boolean isOpeningParenthesis(char c)
+  {
+    return openingParsSet.contains(c);
+  }
+
+  private static boolean isClosingParenthesis(char c)
+  {
+    return closingParsSet.contains(c);
+  }
+
+  private static char matchingOpeningParenthesis(char closingParenthesis)
+          throws WUSSParseException
+  {
+    if (!isClosingParenthesis(closingParenthesis))
+    {
+      throw new WUSSParseException(
+              MessageManager.formatMessage(
+                      "exception.querying_matching_opening_parenthesis_for_non_closing_parenthesis",
+                      new String[] { new StringBuffer(closingParenthesis)
+                              .toString() }), -1);
+    }
+
+    return closingToOpening.get(closingParenthesis);
+  }
+
   /**
    * Based off of RALEE code ralee-get-base-pairs. Keeps track of open bracket
    * positions in "stack" vector. When a close bracket is reached, pair this
@@ -40,50 +106,100 @@ public class Rna
    * @return Array of SequenceFeature; type = RNA helix, begin is open base
    *         pair, end is close base pair
    */
-  public static SequenceFeature[] GetBasePairs(String line)
+  public static Vector<SimpleBP> GetSimpleBPs(CharSequence line)
+          throws WUSSParseException
   {
-
-    Vector stack = new Vector();
-    Vector pairs = new Vector();
-
+    Hashtable<Character, Stack<Integer>> stacks = new Hashtable<Character, Stack<Integer>>();
+    Vector<SimpleBP> pairs = new Vector<SimpleBP>();
     int i = 0;
     while (i < line.length())
     {
       char base = line.charAt(i);
 
-      if ((base == '<') || (base == '(') || (base == '{') || (base == '['))
+      if (isOpeningParenthesis(base))
       {
-        stack.addElement(i);
+        if (!stacks.containsKey(base))
+        {
+          stacks.put(base, new Stack<Integer>());
+        }
+        stacks.get(base).push(i);
+
       }
-      else if ((base == '>') || (base == ')') || (base == '}')
-              || (base == ']'))
+      else if (isClosingParenthesis(base))
       {
 
-        Object temp = stack.lastElement();
-        stack.remove(stack.size() - 1);
-        pairs.addElement(temp);
-        pairs.addElement(i);
-      }
+        char opening = matchingOpeningParenthesis(base);
 
-      i++;
-    }
+        if (!stacks.containsKey(opening))
+        {
+          throw new WUSSParseException(MessageManager.formatMessage(
+                  "exception.mismatched_unseen_closing_char",
+                  new String[] { new StringBuffer(base).toString() }), i);
+        }
 
-    int numpairs = pairs.size() / 2;
-    SequenceFeature[] outPairs = new SequenceFeature[numpairs];
+        Stack<Integer> stack = stacks.get(opening);
+        if (stack.isEmpty())
+        {
+          // error whilst parsing i'th position. pass back
+          throw new WUSSParseException(MessageManager.formatMessage(
+                  "exception.mismatched_closing_char",
+                  new String[] { new StringBuffer(base).toString() }), i);
+        }
+        int temp = stack.pop();
 
-    // Convert pairs to array
-    for (int p = 0; p < pairs.size(); p += 2)
+        pairs.add(new SimpleBP(temp, i));
+      }
+      i++;
+    }
+    for (char opening : stacks.keySet())
     {
-      int begin = Integer.parseInt(pairs.elementAt(p).toString());
-      int end = Integer.parseInt(pairs.elementAt(p + 1).toString());
-      
-       outPairs[p / 2] = new SequenceFeature("RNA helix", "", "", begin,
-              end, "");
+      Stack<Integer> stack = stacks.get(opening);
+      if (!stack.empty())
+      {
+        throw new WUSSParseException(MessageManager.formatMessage(
+                "exception.mismatched_opening_char",
+                new String[] { new StringBuffer(opening).toString(),
+                    Integer.valueOf(stack.pop()).toString() }), i);
+      }
     }
+    return pairs;
+  }
 
+  public static SequenceFeature[] GetBasePairs(CharSequence line)
+          throws WUSSParseException
+  {
+    Vector<SimpleBP> bps = GetSimpleBPs(line);
+    SequenceFeature[] outPairs = new SequenceFeature[bps.size()];
+    for (int p = 0; p < bps.size(); p++)
+    {
+      SimpleBP bp = bps.elementAt(p);
+      outPairs[p] = new SequenceFeature("RNA helix", "", "", bp.getBP5(),
+              bp.getBP3(), "");
+    }
     return outPairs;
   }
 
+  public static ArrayList<SimpleBP> GetModeleBP(CharSequence line)
+          throws WUSSParseException
+  {
+    Vector<SimpleBP> bps = GetSimpleBPs(line);
+    return new ArrayList<SimpleBP>(bps);
+  }
+
+  /**
+   * Function to get the end position corresponding to a given start position
+   * 
+   * @param indice
+   *          - start position of a base pair
+   * @return - end position of a base pair
+   */
+  /*
+   * makes no sense at the moment :( public int findEnd(int indice){ //TODO:
+   * Probably extend this to find the start to a given end? //could be done by
+   * putting everything twice to the hash ArrayList<Integer> pair = new
+   * ArrayList<Integer>(); return pairHash.get(indice); }
+   */
+
   /**
    * Figures out which helix each position belongs to and stores the helix
    * number in the 'featureGroup' member of a SequenceFeature Based off of RALEE