JAL-3438 spotless for 2.11.2.0
[jalview.git] / src / jalview / datamodel / features / FeatureStore.java
index bd94c8a..eb5688c 100644 (file)
@@ -1,32 +1,52 @@
+/*
+ * 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.
+ *  
+ * 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/>.
+ * The Jalview Authors are detailed in the 'AUTHORS' file.
+ */
 package jalview.datamodel.features;
 
-import jalview.datamodel.SequenceFeature;
-
 import java.util.ArrayList;
 import java.util.Collections;
-import java.util.Comparator;
+import java.util.HashSet;
 import java.util.List;
+import java.util.Set;
+
+import intervalstore.api.IntervalStoreI;
+import intervalstore.impl.BinarySearcher;
+import intervalstore.impl.BinarySearcher.Compare;
+import intervalstore.impl.IntervalStore;
+import jalview.datamodel.SequenceFeature;
 
 /**
  * A data store for a set of sequence features that supports efficient lookup of
- * features overlapping a given range.
+ * features overlapping a given range. Intended for (but not limited to) storage
+ * of features for one sequence and feature type.
  * 
  * @author gmcarstairs
  *
  */
 public class FeatureStore
 {
-  Comparator<ContiguousI> startOrdering = new RangeComparator(true);
-
-  Comparator<ContiguousI> endOrdering = new RangeComparator(false);
-
   /*
-   * An ordered list of features, with the promise that no feature in the list 
-   * properly contains any other. This constraint allows bounded linear search
-   * of the list for features overlapping a region.
-   * Contact features are not included in this list.
+   * Non-positional features have no (zero) start/end position.
+   * Kept as a separate list in case this criterion changes in future.
    */
-  List<SequenceFeature> nonNestedFeatures;
+  List<SequenceFeature> nonPositionalFeatures;
 
   /*
    * contact features ordered by first contact position
@@ -39,190 +59,280 @@ public class FeatureStore
   List<SequenceFeature> contactFeatureEnds;
 
   /*
-   * Nested Containment List is used to hold any features that are nested 
-   * within (properly contained by) any other feature. This is a recursive tree
-   * which supports depth-first scan for features overlapping a range.
-   * It is used here as a 'catch-all' fallback for features that cannot be put
-   * into a simple ordered list without invalidating the search methods.
+   * IntervalStore holds remaining features and provides efficient
+   * query for features overlapping any given interval
    */
-  NCList<SequenceFeature> nestedFeatures;
+  IntervalStoreI<SequenceFeature> features;
+
+  /*
+   * Feature groups represented in stored positional features 
+   * (possibly including null)
+   */
+  Set<String> positionalFeatureGroups;
+
+  /*
+   * Feature groups represented in stored non-positional features 
+   * (possibly including null)
+   */
+  Set<String> nonPositionalFeatureGroups;
+
+  /*
+   * the total length of all positional features; contact features count 1 to
+   * the total and 1 to size(), consistent with an average 'feature length' of 1
+   */
+  int totalExtent;
+
+  float positionalMinScore;
+
+  float positionalMaxScore;
+
+  float nonPositionalMinScore;
+
+  float nonPositionalMaxScore;
 
   /**
    * Constructor
    */
   public FeatureStore()
   {
-    nonNestedFeatures = new ArrayList<SequenceFeature>();
-    // we only construct contactFeatures and the NCList if we need to
+    features = new IntervalStore<>();
+    positionalFeatureGroups = new HashSet<>();
+    nonPositionalFeatureGroups = new HashSet<>();
+    positionalMinScore = Float.NaN;
+    positionalMaxScore = Float.NaN;
+    nonPositionalMinScore = Float.NaN;
+    nonPositionalMaxScore = Float.NaN;
+
+    // we only construct nonPositionalFeatures, contactFeatures if we need to
   }
 
   /**
-   * Add one entry to the data store
+   * Adds one sequence feature to the store, and returns true, unless the
+   * feature is already contained in the store, in which case this method
+   * returns false. Containment is determined by SequenceFeature.equals()
+   * comparison.
    * 
    * @param feature
    */
-  public void addFeature(SequenceFeature feature)
+  public boolean addFeature(SequenceFeature feature)
   {
+    if (contains(feature))
+    {
+      return false;
+    }
+
+    /*
+     * keep a record of feature groups
+     */
+    if (!feature.isNonPositional())
+    {
+      positionalFeatureGroups.add(feature.getFeatureGroup());
+    }
+
     if (feature.isContactFeature())
     {
       addContactFeature(feature);
     }
+    else if (feature.isNonPositional())
+    {
+      addNonPositionalFeature(feature);
+    }
     else
     {
-      boolean added = addNonNestedFeature(feature);
-      if (!added)
+      addNestedFeature(feature);
+    }
+
+    /*
+     * record the total extent of positional features, to make
+     * getTotalFeatureLength possible; we count the length of a 
+     * contact feature as 1
+     */
+    totalExtent += getFeatureLength(feature);
+
+    /*
+     * record the minimum and maximum score for positional
+     * and non-positional features
+     */
+    float score = feature.getScore();
+    if (!Float.isNaN(score))
+    {
+      if (feature.isNonPositional())
       {
-        /*
-         * detected a nested feature - put it in the NCList structure
-         */
-        addNestedFeature(feature);
+        nonPositionalMinScore = min(nonPositionalMinScore, score);
+        nonPositionalMaxScore = max(nonPositionalMaxScore, score);
+      }
+      else
+      {
+        positionalMinScore = min(positionalMinScore, score);
+        positionalMaxScore = max(positionalMaxScore, score);
       }
     }
+
+    return true;
   }
 
   /**
-   * Adds one feature to the NCList that can manage nested features (creating
-   * the NCList if necessary)
+   * Answers true if this store contains the given feature (testing by
+   * SequenceFeature.equals), else false
+   * 
+   * @param feature
+   * @return
    */
-  protected synchronized void addNestedFeature(SequenceFeature feature)
+  public boolean contains(SequenceFeature feature)
   {
-    if (nestedFeatures == null)
+    if (feature.isNonPositional())
     {
-      nestedFeatures = new NCList<SequenceFeature>(feature);
+      return nonPositionalFeatures == null ? false
+              : nonPositionalFeatures.contains(feature);
     }
-    else
+
+    if (feature.isContactFeature())
     {
-      nestedFeatures.add(feature);
+      return contactFeatureStarts == null ? false
+              : listContains(contactFeatureStarts, feature);
     }
+
+    return features == null ? false : features.contains(feature);
   }
 
   /**
-   * Add a feature to the list of non-nested features, maintaining the ordering
-   * of the list. A check is made for whether the feature is nested in (properly
-   * contained by) an existing feature. If there is no nesting, the feature is
-   * added to the list and the method returns true. If nesting is found, the
-   * feature is not added and the method returns false.
-   * <p>
-   * Contact features are added at the position of their first contact point
+   * Answers the 'length' of the feature, counting 0 for non-positional features
+   * and 1 for contact features
    * 
    * @param feature
    * @return
    */
-  protected boolean addNonNestedFeature(SequenceFeature feature)
+  protected static int getFeatureLength(SequenceFeature feature)
   {
-    synchronized (nonNestedFeatures)
+    if (feature.isNonPositional())
     {
-      int insertPosition = binarySearchForAdd(nonNestedFeatures, feature);
-
-      /*
-       * fail if we detect feature enclosure - of the new feature by
-       * the one preceding it, or of the next feature by the new one
-       */
-      if (insertPosition > 0)
-      {
-        if (encloses(nonNestedFeatures.get(insertPosition - 1), feature))
-        {
-          return false;
-        }
-      }
-      if (insertPosition < nonNestedFeatures.size())
-      {
-        if (encloses(feature, nonNestedFeatures.get(insertPosition)))
-        {
-          return false;
-        }
-      }
-
-      /*
-       * checks passed - add or append the feature
-       */
-      if (insertPosition == nonNestedFeatures.size())
-      {
-        nonNestedFeatures.add(feature);
-      }
-      else
-      {
-        nonNestedFeatures.add(insertPosition, feature);
-      }
-      return true;
+      return 0;
     }
+    if (feature.isContactFeature())
+    {
+      return 1;
+    }
+    return 1 + feature.getEnd() - feature.getBegin();
   }
 
   /**
-   * Answers true if range1 properly encloses range2, else false
+   * Adds the feature to the list of non-positional features (with lazy
+   * instantiation of the list if it is null), and returns true. The feature
+   * group is added to the set of distinct feature groups for non-positional
+   * features. This method allows duplicate features, so test before calling to
+   * prevent this.
    * 
-   * @param range1
-   * @param range2
-   * @return
+   * @param feature
    */
-  protected boolean encloses(ContiguousI range1, ContiguousI range2)
+  protected boolean addNonPositionalFeature(SequenceFeature feature)
   {
-    int begin1 = range1.getBegin();
-    int begin2 = range2.getBegin();
-    int end1 = range1.getEnd();
-    int end2 = range2.getEnd();
-    if (begin1 == begin2 && end1 > end2)
+    if (nonPositionalFeatures == null)
     {
-      return true;
+      nonPositionalFeatures = new ArrayList<>();
     }
-    if (begin1 < begin2 && end1 >= end2)
+
+    nonPositionalFeatures.add(feature);
+
+    nonPositionalFeatureGroups.add(feature.getFeatureGroup());
+
+    return true;
+  }
+
+  /**
+   * Adds one feature to the IntervalStore that can manage nested features
+   * (creating the IntervalStore if necessary)
+   */
+  protected synchronized void addNestedFeature(SequenceFeature feature)
+  {
+    if (features == null)
     {
-      return true;
+      features = new IntervalStore<>();
     }
-    return false;
+    features.add(feature);
   }
 
   /**
-   * Answers the index of the first element in the given list which follows or
-   * matches the given feature in the sort order. If no such element, answers
-   * the length of the list.
+   * Add a contact feature to the lists that hold them ordered by start (first
+   * contact) and by end (second contact) position, ensuring the lists remain
+   * ordered, and returns true. This method allows duplicate features to be
+   * added, so test before calling to avoid this.
    * 
-   * @param list
    * @param feature
-   * 
    * @return
    */
-  protected int binarySearchForAdd(List<SequenceFeature> list, SequenceFeature feature)
+  protected synchronized boolean addContactFeature(SequenceFeature feature)
   {
-    // TODO binary search!
-    int i = 0;
-    while (i < list.size())
+    if (contactFeatureStarts == null)
     {
-      if (startOrdering.compare(nonNestedFeatures.get(i), feature) >= 0)
-      {
-        break;
-      }
-      i++;
+      contactFeatureStarts = new ArrayList<>();
+    }
+    if (contactFeatureEnds == null)
+    {
+      contactFeatureEnds = new ArrayList<>();
     }
-    return i;
+
+    /*
+     * insert into list sorted by start (first contact position):
+     * binary search the sorted list to find the insertion point
+     */
+    int insertPosition = BinarySearcher.findFirst(contactFeatureStarts,
+            true, Compare.GE, feature.getBegin());
+    contactFeatureStarts.add(insertPosition, feature);
+
+    /*
+     * insert into list sorted by end (second contact position):
+     * binary search the sorted list to find the insertion point
+     */
+    insertPosition = BinarySearcher.findFirst(contactFeatureEnds, false,
+            Compare.GE, feature.getEnd());
+    contactFeatureEnds.add(insertPosition, feature);
+
+    return true;
   }
 
   /**
-   * Add a contact feature to the lists that hold them ordered by start (first
-   * contact) and by end (second contact) position, ensuring the lists remain
-   * ordered
+   * Answers true if the list contains the feature, else false. This method is
+   * optimised for the condition that the list is sorted on feature start
+   * position ascending, and will give unreliable results if this does not hold.
    * 
+   * @param features
    * @param feature
+   * @return
    */
-  protected synchronized void addContactFeature(SequenceFeature feature)
+  protected static boolean listContains(List<SequenceFeature> features,
+          SequenceFeature feature)
   {
-    // TODO binary search for insertion points!
-    if (contactFeatureStarts == null)
+    if (features == null || feature == null)
     {
-      contactFeatureStarts = new ArrayList<SequenceFeature>();
+      return false;
     }
-    if (contactFeatureEnds == null)
+
+    /*
+     * locate the first entry in the list which does not precede the feature
+     */
+    // int pos = binarySearch(features,
+    // SearchCriterion.byFeature(feature, RangeComparator.BY_START_POSITION));
+    int pos = BinarySearcher.findFirst(features, true, Compare.GE,
+            feature.getBegin());
+    int len = features.size();
+    while (pos < len)
     {
-      contactFeatureEnds = new ArrayList<SequenceFeature>();
+      SequenceFeature sf = features.get(pos);
+      if (sf.getBegin() > feature.getBegin())
+      {
+        return false; // no match found
+      }
+      if (sf.equals(feature))
+      {
+        return true;
+      }
+      pos++;
     }
-    contactFeatureStarts.add(feature);
-    Collections.sort(contactFeatureStarts, startOrdering);
-    contactFeatureEnds.add(feature);
-    Collections.sort(contactFeatureEnds, endOrdering);
+    return false;
   }
 
   /**
-   * Returns a (possibly empty) list of entries whose range overlaps the given
+   * Returns a (possibly empty) list of features whose extent overlaps the given
    * range. The returned list is not ordered. Contact features are included if
    * either of the contact points lies within the range.
    * 
@@ -234,15 +344,13 @@ public class FeatureStore
    */
   public List<SequenceFeature> findOverlappingFeatures(long start, long end)
   {
-    List<SequenceFeature> result = new ArrayList<SequenceFeature>();
-
-    findNonNestedFeatures(start, end, result);
+    List<SequenceFeature> result = new ArrayList<>();
 
     findContactFeatures(start, end, result);
 
-    if (nestedFeatures != null)
+    if (features != null)
     {
-      result.addAll(nestedFeatures.findOverlaps(start, end));
+      result.addAll(features.findOverlaps(start, end));
     }
 
     return result;
@@ -250,7 +358,7 @@ public class FeatureStore
 
   /**
    * Adds contact features to the result list where either the second or the
-   * first contact position lies within the target range.
+   * first contact position lies within the target range
    * 
    * @param from
    * @param to
@@ -261,32 +369,44 @@ public class FeatureStore
   {
     if (contactFeatureStarts != null)
     {
-      findContactStartFeatures(from, to, result);
+      findContactStartOverlaps(from, to, result);
     }
     if (contactFeatureEnds != null)
     {
-      findContactEndFeatures(from, to, result);
+      findContactEndOverlaps(from, to, result);
     }
   }
 
   /**
+   * Adds to the result list any contact features whose end (second contact
+   * point), but not start (first contact point), lies in the query from-to
+   * range
+   * 
    * @param from
    * @param to
    * @param result
    */
-  protected void findContactEndFeatures(long from, long to,
+  protected void findContactEndOverlaps(long from, long to,
           List<SequenceFeature> result)
   {
-    // TODO binary search for startPosition
-    for (int startPosition = 0; startPosition < contactFeatureEnds.size(); startPosition++)
+    /*
+     * find the first contact feature (if any) 
+     * whose end point is not before the target range
+     */
+    int index = BinarySearcher.findFirst(contactFeatureEnds, false,
+            Compare.GE, (int) from);
+
+    while (index < contactFeatureEnds.size())
     {
-      SequenceFeature sf = contactFeatureEnds.get(startPosition);
+      SequenceFeature sf = contactFeatureEnds.get(index);
       if (!sf.isContactFeature())
       {
-        System.err.println("Error! non-contact feature type "
-                + sf.getType() + " in contact features list");
+        System.err.println("Error! non-contact feature type " + sf.getType()
+                + " in contact features list");
+        index++;
         continue;
       }
+
       int begin = sf.getBegin();
       if (begin >= from && begin <= to)
       {
@@ -294,152 +414,438 @@ public class FeatureStore
          * this feature's first contact position lies in the search range
          * so we don't include it in results a second time
          */
+        index++;
         continue;
       }
-      int end = sf.getEnd();
-      if (end >= from && end <= to)
+
+      if (sf.getEnd() > to)
       {
-        result.add(sf);
+        /*
+         * this feature (and all following) has end point after the target range
+         */
+        break;
       }
+
+      /*
+       * feature has end >= from and end <= to
+       * i.e. contact end point lies within overlap search range
+       */
+      result.add(sf);
+      index++;
     }
   }
 
   /**
-   * Returns the index of the first contact feature found whose end (second
-   * contact position) is not before the given start position. If no such
-   * feature is found, returns the length of the contact features list.
+   * Adds contact features whose start position lies in the from-to range to the
+   * result list
    * 
-   * @param start
-   * @return
+   * @param from
+   * @param to
+   * @param result
    */
-  protected int contactsBinarySearch(long start)
+  protected void findContactStartOverlaps(long from, long to,
+          List<SequenceFeature> result)
   {
-    // TODO binary search!!
-    int i = 0;
-    while (i < contactFeatureEnds.size())
+    int index = BinarySearcher.findFirst(contactFeatureStarts, true,
+            Compare.GE, (int) from);
+
+    while (index < contactFeatureStarts.size())
     {
-      if (contactFeatureEnds.get(i).getEnd() >= start)
+      SequenceFeature sf = contactFeatureStarts.get(index);
+      if (!sf.isContactFeature())
+      {
+        System.err.println("Error! non-contact feature " + sf.toString()
+                + " in contact features list");
+        index++;
+        continue;
+      }
+      if (sf.getBegin() > to)
       {
+        /*
+         * this feature's start (and all following) follows the target range
+         */
         break;
       }
-      i++;
+
+      /*
+       * feature has begin >= from and begin <= to
+       * i.e. contact start point lies within overlap search range
+       */
+      result.add(sf);
+      index++;
     }
+  }
+
+  /**
+   * Answers a list of all positional features stored, in no guaranteed order
+   * 
+   * @return
+   */
+  public List<SequenceFeature> getPositionalFeatures()
+  {
+    List<SequenceFeature> result = new ArrayList<>();
 
-    return i;
+    /*
+     * add any contact features - from the list by start position
+     */
+    if (contactFeatureStarts != null)
+    {
+      result.addAll(contactFeatureStarts);
+    }
+
+    /*
+     * add any nested features
+     */
+    if (features != null)
+    {
+      result.addAll(features);
+    }
+
+    return result;
   }
 
   /**
-   * Adds features to the result list that are at a single position which lies
-   * within the target range. Non-positional features (start=end=0) and contact
-   * features are excluded.
+   * Answers a list of all contact features. If there are none, returns an
+   * immutable empty list.
    * 
-   * @param from
-   * @param to
-   * @param result
+   * @return
    */
-  protected void findNonNestedFeatures(long from, long to,
-          List<SequenceFeature> result)
+  public List<SequenceFeature> getContactFeatures()
   {
-    int startIndex = binarySearch(nonNestedFeatures, from);
-    findNonNestedFeatures(startIndex, from, to, result);
+    if (contactFeatureStarts == null)
+    {
+      return Collections.emptyList();
+    }
+    return new ArrayList<>(contactFeatureStarts);
   }
 
   /**
-   * Scans the list of non-nested features, starting from startIndex, to find
-   * those that overlap the from-to range, and adds them to the result list.
-   * Returns the index of the first feature whose start position is after the
-   * target range (or the length of the whole list if none such feature exists).
+   * Answers a list of all non-positional features. If there are none, returns
+   * an immutable empty list.
    * 
-   * @param startIndex
-   * @param from
-   * @param to
-   * @param result
    * @return
    */
-  protected int findNonNestedFeatures(final int startIndex, long from,
-          long to,
-          List<SequenceFeature> result)
+  public List<SequenceFeature> getNonPositionalFeatures()
   {
-    int i = startIndex;
-    while (i < nonNestedFeatures.size())
+    if (nonPositionalFeatures == null)
     {
-      SequenceFeature sf = nonNestedFeatures.get(i);
-      if (sf.getBegin() > to)
-      {
-        break;
-      }
-      int start = sf.getBegin();
-      int end = sf.getEnd();
-      if (sf.isContactFeature())
-      {
-        end = start;
-      }
-      if (start <= to && end >= from)
+      return Collections.emptyList();
+    }
+    return new ArrayList<>(nonPositionalFeatures);
+  }
+
+  /**
+   * Deletes the given feature from the store, returning true if it was found
+   * (and deleted), else false. This method makes no assumption that the feature
+   * is in the 'expected' place in the store, in case it has been modified since
+   * it was added.
+   * 
+   * @param sf
+   */
+  public synchronized boolean delete(SequenceFeature sf)
+  {
+    boolean removed = false;
+
+    /*
+     * try contact positions (and if found, delete
+     * from both lists of contact positions)
+     */
+    if (!removed && contactFeatureStarts != null)
+    {
+      removed = contactFeatureStarts.remove(sf);
+      if (removed)
       {
-        result.add(sf);
+        contactFeatureEnds.remove(sf);
       }
-      i++;
     }
-    return i;
+
+    boolean removedNonPositional = false;
+
+    /*
+     * if not found, try non-positional features
+     */
+    if (!removed && nonPositionalFeatures != null)
+    {
+      removedNonPositional = nonPositionalFeatures.remove(sf);
+      removed = removedNonPositional;
+    }
+
+    /*
+     * if not found, try nested features
+     */
+    if (!removed && features != null)
+    {
+      removed = features.remove(sf);
+    }
+
+    if (removed)
+    {
+      rescanAfterDelete();
+    }
+
+    return removed;
   }
 
   /**
-   * Performs a binary search of the (sorted) list to find the index of the
-   * first entry whose end position is not less than the target position (i.e.
-   * skip all features that properly precede the given position)
+   * Rescan all features to recompute any cached values after an entry has been
+   * deleted. This is expected to be an infrequent event, so performance here is
+   * not critical.
+   */
+  protected synchronized void rescanAfterDelete()
+  {
+    positionalFeatureGroups.clear();
+    nonPositionalFeatureGroups.clear();
+    totalExtent = 0;
+    positionalMinScore = Float.NaN;
+    positionalMaxScore = Float.NaN;
+    nonPositionalMinScore = Float.NaN;
+    nonPositionalMaxScore = Float.NaN;
+
+    /*
+     * scan non-positional features for groups and scores
+     */
+    for (SequenceFeature sf : getNonPositionalFeatures())
+    {
+      nonPositionalFeatureGroups.add(sf.getFeatureGroup());
+      float score = sf.getScore();
+      nonPositionalMinScore = min(nonPositionalMinScore, score);
+      nonPositionalMaxScore = max(nonPositionalMaxScore, score);
+    }
+
+    /*
+     * scan positional features for groups, scores and extents
+     */
+    for (SequenceFeature sf : getPositionalFeatures())
+    {
+      positionalFeatureGroups.add(sf.getFeatureGroup());
+      float score = sf.getScore();
+      positionalMinScore = min(positionalMinScore, score);
+      positionalMaxScore = max(positionalMaxScore, score);
+      totalExtent += getFeatureLength(sf);
+    }
+  }
+
+  /**
+   * A helper method to return the minimum of two floats, where a non-NaN value
+   * is treated as 'less than' a NaN value (unlike Math.min which does the
+   * opposite)
+   * 
+   * @param f1
+   * @param f2
+   */
+  protected static float min(float f1, float f2)
+  {
+    if (Float.isNaN(f1))
+    {
+      return Float.isNaN(f2) ? f1 : f2;
+    }
+    else
+    {
+      return Float.isNaN(f2) ? f1 : Math.min(f1, f2);
+    }
+  }
+
+  /**
+   * A helper method to return the maximum of two floats, where a non-NaN value
+   * is treated as 'greater than' a NaN value (unlike Math.max which does the
+   * opposite)
+   * 
+   * @param f1
+   * @param f2
+   */
+  protected static float max(float f1, float f2)
+  {
+    if (Float.isNaN(f1))
+    {
+      return Float.isNaN(f2) ? f1 : f2;
+    }
+    else
+    {
+      return Float.isNaN(f2) ? f1 : Math.max(f1, f2);
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Answers true if this store has no features, else false
    * 
-   * @param features
-   * @param target
    * @return
    */
-  protected int binarySearch(List<SequenceFeature> features, long target)
+  public boolean isEmpty()
   {
-    int width = features.size() / 2;
-    int lastpos = width;
-    while (width > 0)
+    boolean hasFeatures = (contactFeatureStarts != null
+            && !contactFeatureStarts.isEmpty())
+            || (nonPositionalFeatures != null
+                    && !nonPositionalFeatures.isEmpty())
+            || (features != null && features.size() > 0);
+
+    return !hasFeatures;
+  }
+
+  /**
+   * Answers the set of distinct feature groups stored, possibly including null,
+   * as an unmodifiable view of the set. The parameter determines whether the
+   * groups for positional or for non-positional features are returned.
+   * 
+   * @param positionalFeatures
+   * @return
+   */
+  public Set<String> getFeatureGroups(boolean positionalFeatures)
+  {
+    if (positionalFeatures)
     {
-      int end = features.get(lastpos).getEnd();
-      width = width / 2;
-      if (end > target)
-      {
-        lastpos -= width;
-      }
-      else
-      {
-        lastpos += width;
-      }
+      return Collections.unmodifiableSet(positionalFeatureGroups);
+    }
+    else
+    {
+      return nonPositionalFeatureGroups == null
+              ? Collections.<String> emptySet()
+              : Collections.unmodifiableSet(nonPositionalFeatureGroups);
     }
-    // todo correct binary search
-    return lastpos > 1 ? lastpos - 2 : 0;
-    // return lastpos;
   }
 
   /**
-   * Adds contact features whose start position lies in the from-to range to the
-   * result list
+   * Answers the number of positional (or non-positional) features stored.
+   * Contact features count as 1.
    * 
-   * @param from
-   * @param to
-   * @param result
+   * @param positional
+   * @return
    */
-  protected void findContactStartFeatures(long from, long to,
-          List<SequenceFeature> result)
+  public int getFeatureCount(boolean positional)
   {
-    // TODO binary search for startPosition
-    for (int startPosition = 0; startPosition < contactFeatureStarts.size(); startPosition++)
+    if (!positional)
     {
-      SequenceFeature sf = contactFeatureStarts.get(startPosition);
-      if (!sf.isContactFeature())
+      return nonPositionalFeatures == null ? 0
+              : nonPositionalFeatures.size();
+    }
+
+    int size = 0;
+
+    if (contactFeatureStarts != null)
+    {
+      // note a contact feature (start/end) counts as one
+      size += contactFeatureStarts.size();
+    }
+
+    if (features != null)
+    {
+      size += features.size();
+    }
+
+    return size;
+  }
+
+  /**
+   * Answers the total length of positional features (or zero if there are
+   * none). Contact features contribute a value of 1 to the total.
+   * 
+   * @return
+   */
+  public int getTotalFeatureLength()
+  {
+    return totalExtent;
+  }
+
+  /**
+   * Answers the minimum score held for positional or non-positional features.
+   * This may be Float.NaN if there are no features, are none has a non-NaN
+   * score.
+   * 
+   * @param positional
+   * @return
+   */
+  public float getMinimumScore(boolean positional)
+  {
+    return positional ? positionalMinScore : nonPositionalMinScore;
+  }
+
+  /**
+   * Answers the maximum score held for positional or non-positional features.
+   * This may be Float.NaN if there are no features, are none has a non-NaN
+   * score.
+   * 
+   * @param positional
+   * @return
+   */
+  public float getMaximumScore(boolean positional)
+  {
+    return positional ? positionalMaxScore : nonPositionalMaxScore;
+  }
+
+  /**
+   * Answers a list of all either positional or non-positional features whose
+   * feature group matches the given group (which may be null)
+   * 
+   * @param positional
+   * @param group
+   * @return
+   */
+  public List<SequenceFeature> getFeaturesForGroup(boolean positional,
+          String group)
+  {
+    List<SequenceFeature> result = new ArrayList<>();
+
+    /*
+     * if we know features don't include the target group, no need
+     * to inspect them for matches
+     */
+    if (positional && !positionalFeatureGroups.contains(group)
+            || !positional && !nonPositionalFeatureGroups.contains(group))
+    {
+      return result;
+    }
+
+    List<SequenceFeature> sfs = positional ? getPositionalFeatures()
+            : getNonPositionalFeatures();
+    for (SequenceFeature sf : sfs)
+    {
+      String featureGroup = sf.getFeatureGroup();
+      if (group == null && featureGroup == null
+              || group != null && group.equals(featureGroup))
       {
-        System.err.println("Error! non-contact feature type "
-                + sf.getType() + " in contact features list");
-        continue;
+        result.add(sf);
       }
-      int begin = sf.getBegin();
-      if (begin >= from && begin <= to)
+    }
+    return result;
+  }
+
+  /**
+   * Adds the shift amount to the start and end of all positional features whose
+   * start position is at or after fromPosition. Returns true if at least one
+   * feature was shifted, else false.
+   * 
+   * @param fromPosition
+   * @param shiftBy
+   * @return
+   */
+  public synchronized boolean shiftFeatures(int fromPosition, int shiftBy)
+  {
+    /*
+     * Because begin and end are final fields (to ensure the data store's
+     * integrity), we have to delete each feature and re-add it as amended.
+     * (Although a simple shift of all values would preserve data integrity!)
+     */
+    boolean modified = false;
+    for (SequenceFeature sf : getPositionalFeatures())
+    {
+      if (sf.getBegin() >= fromPosition)
       {
-        result.add(sf);
+        modified = true;
+        int newBegin = sf.getBegin() + shiftBy;
+        int newEnd = sf.getEnd() + shiftBy;
+
+        /*
+         * sanity check: don't shift left of the first residue
+         */
+        if (newEnd > 0)
+        {
+          newBegin = Math.max(1, newBegin);
+          SequenceFeature sf2 = new SequenceFeature(sf, newBegin, newEnd,
+                  sf.getFeatureGroup(), sf.getScore());
+          addFeature(sf2);
+        }
+        delete(sf);
       }
     }
+    return modified;
   }
 }