JAL-1645 Version-Rel Version 2.9 Year-Rel 2015 Licensing glob
[jalview.git] / src / jalview / util / Comparison.java
old mode 100755 (executable)
new mode 100644 (file)
index 8041d80..c491be4
-/*\r
-* Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer\r
-* Copyright (C) 2005 AM Waterhouse, J Procter, G Barton, M Clamp, S Searle\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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA\r
-*/\r
-package jalview.util;\r
-\r
-import jalview.datamodel.*;\r
-\r
-\r
-public class Comparison {\r
-    public static String GapChars = " .-";\r
-\r
-    public static float compare(SequenceI ii, SequenceI jj) {\r
-        return Comparison.compare(ii, jj, 0, ii.getLength() - 1);\r
-    }\r
-\r
-    /**\r
-     * this was supposed to be an ungapped pid calculation\r
-     * @param ii SequenceI\r
-     * @param jj SequenceI\r
-     * @param start int\r
-     * @param end int\r
-     * @return float\r
-     */\r
-    public static float compare(SequenceI ii, SequenceI jj, int start, int end) {\r
-        String si = ii.getSequence();\r
-        String sj = jj.getSequence();\r
-\r
-        int ilen = si.length() - 1;\r
-        int jlen = sj.length() - 1;\r
-\r
-        while (jalview.util.Comparison.isGap(si.charAt(start + ilen))) {\r
-            ilen--;\r
-        }\r
-\r
-        while (jalview.util.Comparison.isGap(sj.charAt(start + jlen))) {\r
-            jlen--;\r
-        }\r
-\r
-        int count = 0;\r
-        int match = 0;\r
-        float pid = -1;\r
-\r
-        if (ilen > jlen) {\r
-            for (int j = 0; j < jlen; j++) {\r
-                if (si.substring(start + j, start + j + 1).equals(sj.substring(start +\r
-                                j, start + j + 1))) {\r
-                    match++;\r
-                }\r
-\r
-                count++;\r
-            }\r
-\r
-            pid = (float) match / (float) ilen * 100;\r
-        } else {\r
-            for (int j = 0; j < jlen; j++) {\r
-                if (si.substring(start + j, start + j + 1).equals(sj.substring(start +\r
-                                j, start + j + 1))) {\r
-                    match++;\r
-                }\r
-\r
-                count++;\r
-            }\r
-\r
-            pid = (float) match / (float) jlen * 100;\r
-        }\r
-\r
-        return pid;\r
-    }\r
-\r
-    /**\r
-     * this is a gapped PID calculation\r
-     *\r
-     * @param s1 SequenceI\r
-     * @param s2 SequenceI\r
-     * @return float\r
-     */\r
-    public static float PID(SequenceI s1, SequenceI s2) {\r
-        int len;\r
-\r
-        if (s1.getSequence().length() > s2.getSequence().length()) {\r
-            len = s1.getSequence().length();\r
-        } else {\r
-            len = s2.getSequence().length();\r
-        }\r
-\r
-        int bad = 0;\r
-\r
-        for (int i = 0; i < len; i++) {\r
-            char chr1;\r
-            char chr2;\r
-\r
-            if (i < s1.getSequence().length()) {\r
-                chr1 = s1.getSequence().charAt(i);\r
-            } else {\r
-                chr1 = '.';\r
-            }\r
-\r
-            if (i < s2.getSequence().length()) {\r
-                chr2 = s2.getSequence().charAt(i);\r
-            } else {\r
-                chr2 = '.';\r
-            }\r
-\r
-            if (!(jalview.util.Comparison.isGap(chr1)) &&\r
-                    !(jalview.util.Comparison.isGap(chr2))) {\r
-                if (chr1 != chr2) {\r
-                    bad++;\r
-                }\r
-            }\r
-        }\r
-\r
-        return ((float) 100 * (len - bad)) / len;\r
-    }\r
-\r
-    // Another pid with region specification\r
-    public static float PID(SequenceI s1, SequenceI s2, int start, int end) {\r
-        int len;\r
-\r
-        if (s1.getSequence().length() > s2.getSequence().length()) {\r
-            len = s1.getSequence().length();\r
-        } else {\r
-            len = s2.getSequence().length();\r
-        }\r
-\r
-        if (end < len) {\r
-            len = end;\r
-        }\r
-\r
-        if (len < start) {\r
-            start = len - 1; // we just use a single residue for the difference\r
-        }\r
-\r
-        int bad = 0;\r
-\r
-        for (int i = start; i < len; i++) {\r
-            char chr1;\r
-            char chr2;\r
-\r
-            if (i < s1.getSequence().length()) {\r
-                chr1 = s1.getSequence().charAt(i);\r
-            } else {\r
-                chr1 = '.';\r
-            }\r
-\r
-            if (i < s2.getSequence().length()) {\r
-                chr2 = s2.getSequence().charAt(i);\r
-            } else {\r
-                chr2 = '.';\r
-            }\r
-\r
-            if (!(jalview.util.Comparison.isGap(chr1)) &&\r
-                    !(jalview.util.Comparison.isGap(chr2))) {\r
-                if (chr1 != chr2) {\r
-                    bad++;\r
-                }\r
-            }\r
-        }\r
-\r
-        return ((float) 100 * (len - bad)) / len;\r
-    }\r
-\r
-    public static boolean isGap(char c) {\r
-        return ((c != '.') && (c != '-') && (c != ' ')) ? false : true;\r
-    }\r
-}\r
+/*
+ * 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.
+ *  
+ * 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.util;
+
+import jalview.datamodel.SequenceI;
+
+import java.util.ArrayList;
+import java.util.List;
+
+/**
+ * Assorted methods for analysing or comparing sequences.
+ */
+public class Comparison
+{
+  private static final int EIGHTY_FIVE = 85;
+
+  private static final int TO_UPPER_CASE = 'a' - 'A';
+
+  private static final char GAP_SPACE = ' ';
+
+  private static final char GAP_DOT = '.';
+
+  private static final char GAP_DASH = '-';
+
+  public static final String GapChars = new String(new char[] { GAP_SPACE,
+      GAP_DOT, GAP_DASH });
+
+  /**
+   * DOCUMENT ME!
+   * 
+   * @param ii
+   *          DOCUMENT ME!
+   * @param jj
+   *          DOCUMENT ME!
+   * 
+   * @return DOCUMENT ME!
+   */
+  public static final float compare(SequenceI ii, SequenceI jj)
+  {
+    return Comparison.compare(ii, jj, 0, ii.getLength() - 1);
+  }
+
+  /**
+   * this was supposed to be an ungapped pid calculation
+   * 
+   * @param ii
+   *          SequenceI
+   * @param jj
+   *          SequenceI
+   * @param start
+   *          int
+   * @param end
+   *          int
+   * @return float
+   */
+  public static float compare(SequenceI ii, SequenceI jj, int start, int end)
+  {
+    String si = ii.getSequenceAsString();
+    String sj = jj.getSequenceAsString();
+
+    int ilen = si.length() - 1;
+    int jlen = sj.length() - 1;
+
+    while (Comparison.isGap(si.charAt(start + ilen)))
+    {
+      ilen--;
+    }
+
+    while (Comparison.isGap(sj.charAt(start + jlen)))
+    {
+      jlen--;
+    }
+
+    int count = 0;
+    int match = 0;
+    float pid = -1;
+
+    if (ilen > jlen)
+    {
+      for (int j = 0; j < jlen; j++)
+      {
+        if (si.substring(start + j, start + j + 1).equals(
+                sj.substring(start + j, start + j + 1)))
+        {
+          match++;
+        }
+
+        count++;
+      }
+
+      pid = (float) match / (float) ilen * 100;
+    }
+    else
+    {
+      for (int j = 0; j < jlen; j++)
+      {
+        if (si.substring(start + j, start + j + 1).equals(
+                sj.substring(start + j, start + j + 1)))
+        {
+          match++;
+        }
+
+        count++;
+      }
+
+      pid = (float) match / (float) jlen * 100;
+    }
+
+    return pid;
+  }
+
+  /**
+   * this is a gapped PID calculation
+   * 
+   * @param s1
+   *          SequenceI
+   * @param s2
+   *          SequenceI
+   * @return float
+   */
+  public final static float PID(String seq1, String seq2)
+  {
+    return PID(seq1, seq2, 0, seq1.length());
+  }
+
+  static final int caseShift = 'a' - 'A';
+
+  // Another pid with region specification
+  public final static float PID(String seq1, String seq2, int start, int end)
+  {
+    return PID(seq1, seq2, start, end, true, false);
+  }
+
+  /**
+   * Calculate percent identity for a pair of sequences over a particular range,
+   * with different options for ignoring gaps.
+   * 
+   * @param seq1
+   * @param seq2
+   * @param start
+   *          - position in seqs
+   * @param end
+   *          - position in seqs
+   * @param wcGaps
+   *          - if true - gaps match any character, if false, do not match
+   *          anything
+   * @param ungappedOnly
+   *          - if true - only count PID over ungapped columns
+   * @return
+   */
+  public final static float PID(String seq1, String seq2, int start,
+          int end, boolean wcGaps, boolean ungappedOnly)
+  {
+    int s1len = seq1.length();
+    int s2len = seq2.length();
+
+    int len = Math.min(s1len, s2len);
+
+    if (end < len)
+    {
+      len = end;
+    }
+
+    if (len < start)
+    {
+      start = len - 1; // we just use a single residue for the difference
+    }
+
+    int elen = len - start, bad = 0;
+    char chr1;
+    char chr2;
+    boolean agap;
+    for (int i = start; i < len; i++)
+    {
+      chr1 = seq1.charAt(i);
+
+      chr2 = seq2.charAt(i);
+      agap = isGap(chr1) || isGap(chr2);
+      if ('a' <= chr1 && chr1 <= 'z')
+      {
+        // TO UPPERCASE !!!
+        // Faster than toUpperCase
+        chr1 -= caseShift;
+      }
+      if ('a' <= chr2 && chr2 <= 'z')
+      {
+        // TO UPPERCASE !!!
+        // Faster than toUpperCase
+        chr2 -= caseShift;
+      }
+
+      if (chr1 != chr2)
+      {
+        if (agap)
+        {
+          if (ungappedOnly)
+          {
+            elen--;
+          }
+          else if (!wcGaps)
+          {
+            bad++;
+          }
+        }
+        else
+        {
+          bad++;
+        }
+      }
+
+    }
+    if (elen < 1)
+    {
+      return 0f;
+    }
+    return ((float) 100 * (elen - bad)) / elen;
+  }
+
+  /**
+   * Answers true if the supplied character is a recognised gap character, else
+   * false. Currently hard-coded to recognise '-', '-' or ' ' (hyphen / dot /
+   * space).
+   * 
+   * @param c
+   * 
+   * @return
+   */
+  public static final boolean isGap(char c)
+  {
+    return (c == GAP_DASH || c == GAP_DOT || c == GAP_SPACE) ? true : false;
+  }
+
+  /**
+   * Answers true if more than 85% of the sequence residues (ignoring gaps) are
+   * A, G, C, T or U, else false. This is just a heuristic guess and may give a
+   * wrong answer (as AGCT are also amino acid codes).
+   * 
+   * @param seqs
+   * @return
+   */
+  public static final boolean isNucleotide(SequenceI[] seqs)
+  {
+    if (seqs == null)
+    {
+      return false;
+    }
+    int ntCount = 0;
+    int aaCount = 0;
+    for (SequenceI seq : seqs)
+    {
+      if (seq == null)
+      {
+        continue;
+      }
+      // TODO could possibly make an informed guess just from the first sequence
+      // to save a lengthy calculation
+      for (char c : seq.getSequence())
+      {
+        if ('a' <= c && c <= 'z')
+        {
+          c -= TO_UPPER_CASE;
+        }
+
+        if (c == 'A' || c == 'G' || c == 'C' || c == 'T' || c == 'U')
+        {
+          ntCount++;
+        }
+        else if (!Comparison.isGap(c))
+        {
+          aaCount++;
+        }
+      }
+    }
+
+    /*
+     * Check for nucleotide count > 85% of total count (in a form that evades
+     * int / float conversion or divide by zero).
+     */
+    if (ntCount * 100 > EIGHTY_FIVE * (ntCount + aaCount))
+    {
+      return true;
+    }
+    else
+    {
+      return false;
+    }
+
+  }
+
+  /**
+   * Convenience overload of isNucleotide
+   * 
+   * @param seqs
+   * @return
+   */
+  public static boolean isNucleotide(SequenceI[][] seqs)
+  {
+    if (seqs == null)
+    {
+      return false;
+    }
+    List<SequenceI> flattened = new ArrayList<SequenceI>();
+    for (SequenceI[] ss : seqs)
+    {
+      for (SequenceI s : ss)
+      {
+        flattened.add(s);
+      }
+    }
+    final SequenceI[] oneDArray = flattened.toArray(new SequenceI[flattened
+            .size()]);
+    return isNucleotide(oneDArray);
+  }
+}