JAL-1807 Bob's first commit -- Applet loaded; needs image
[jalview.git] / src / jalview / analysis / Rna.java
index ba18732..6b93dcb 100644 (file)
@@ -1,37 +1,96 @@
 /*
- * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer (Version 2.7)
- * Copyright (C) 2011 J Procter, AM Waterhouse, J Engelhardt, LM Lui, G Barton, M Clamp, S Searle
+ * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer ($$Version-Rel$$)
+ * Copyright (C) $$Year-Rel$$ 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();
+
+  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>();
+  
+  
+  static {
+    // Initializing final data structure
+      for (int i = 0; i < openingPars.length; i++)
+      {
+        // System.out.println(closingPars[i] + "->" + openingPars[i]);
+        closingToOpening.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
@@ -44,69 +103,92 @@ public class Rna
    * @return Array of SequenceFeature; type = RNA helix, begin is open base
    *         pair, end is close base pair
    */
-  public static SequenceFeature[] GetBasePairs(CharSequence line) throws WUSSParseException
+  public static Vector<SimpleBP> GetSimpleBPs(CharSequence line)
+          throws WUSSParseException
   {
-    Stack stack = new Stack();
-    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.push(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))
       {
 
+        char opening = matchingOpeningParenthesis(base);
+
+        if (!stacks.containsKey(opening))
+        {
+          throw new WUSSParseException(MessageManager.formatMessage("exception.mismatched_unseen_closing_char", new String[]{new StringBuffer(base).toString()}), i);
+        }
+
+        Stack<Integer> stack = stacks.get(opening);
         if (stack.isEmpty())
         {
           // error whilst parsing i'th position. pass back
-          throw new WUSSParseException("Mismatched closing bracket", i);
+          throw new WUSSParseException(MessageManager.formatMessage("exception.mismatched_closing_char", new String[]{new StringBuffer(base).toString()}), i);
         }
-        Object temp = stack.pop();
-        pairs.addElement(temp);
-        pairs.addElement(i);        
-      }
+        int temp = stack.pop();
 
+        pairs.add(new SimpleBP(temp, i));
+      }
       i++;
     }
-
-    int numpairs = pairs.size() / 2;
-    SequenceFeature[] outPairs = new SequenceFeature[numpairs];
-
-    // Convert pairs to array
-    for (int p = 0; p < pairs.size(); p += 2)
+    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, "");
-       //pairHash.put(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
+   * 
+   * @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);
-  }*/
-  
+  /*
+   * 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
@@ -190,4 +272,3 @@ public class Rna
     }
   }
 }
-