source: branches/stable/GDE/MAFFT/mafft-7.055-with-extensions/core/mafft-profile.c

Last change on this file was 10371, checked in by aboeckma, 11 years ago

updated mafft version. Added extensions (no svn ignore, yet)
File size: 12.1 KB
Line 
1#include "mltaln.h"
2
3#define DEBUG 0
4
5#if DEBUG
6#include <time.h>
7#include <sys/time.h>
8#include <sys/resource.h>
9double getrusage_sec()
10{
11    struct rusage t;
12    struct timeval tv;
13    getrusage(RUSAGE_SELF, &t);
14    tv = t.ru_utime;
15    return tv.tv_sec + (double)tv.tv_usec*1e-6;
16}
17#endif
18
19
20int intcmp( int *str1, int *str2 )
21{
22        while( *str1 != -1 && *str2 != -1 )
23                if( *str1++ != *str2++ ) return( 1 );
24        if( *str1 != *str2 ) return( 1 );
25        return( 0 );
26}
27
28char **arguments( int argc, char *argv[] )
29{
30    int c = 0;
31       
32        fmodel = 0;
33        nblosum = 62;
34        calledByXced = 0;
35        devide = 0;
36        fftscore = 1;
37        use_fft = 1;
38        alg = 'A';
39    weight = 0;
40    utree = 1;
41        tbutree = 0;
42    refine = 0;
43    check = 1;
44    cut = 0.0;
45    disp = 0;
46    outgap = 0;
47    mix = 0;
48        tbitr = 0;
49        scmtd = 5;
50        tbweight = 0;
51        tbrweight = 3;
52        checkC = 0;
53    scoremtx = 1;
54        dorp = NOTSPECIFIED;
55        ppenalty = NOTSPECIFIED;
56        ppenalty_ex = NOTSPECIFIED;
57        poffset = 0; // chokusetsu yobareru kara
58        kimuraR = NOTSPECIFIED;
59        pamN = NOTSPECIFIED;
60        fftWinSize = NOTSPECIFIED;
61        fftThreshold = NOTSPECIFIED;
62        TMorJTT = JTT;
63        treemethod = 'x';
64
65
66    while( --argc > 0 && (*++argv)[0] == '-' )
67        {
68        while ( ( c = *++argv[0] ) )
69                {
70            switch( c )
71            {
72                                case 'P':
73                                        dorp = 'p';
74                                        break;
75                                case 'D':
76                                        dorp = 'd';
77                                        break;
78                                case 'F':
79                                        use_fft = 1;
80                                        break;
81                                case 'N':
82                                        use_fft = 0;
83                                        break;
84                                case 'e':
85                                        fftscore = 0;
86                                        break;
87                                case 'Q':
88                                        alg = 'Q';
89                                        break;
90                                case 'H':
91                                        alg = 'H';
92                                        break;
93                                case 'A':
94                                        alg = 'A';
95                                        break;
96                                case 'M':
97                                        alg = 'M';
98                                        break;
99                                case 'd':
100                                        disp = 1;
101                                        break;
102                                case 'O':
103                                        outgap = 0;
104                                        break;
105                                case 'a':
106                                        fmodel = 1;
107                                        break;
108                                case 'u':
109                                        tbrweight = 0;
110                                        break;
111                                case 'z':
112                                        fftThreshold = atoi( *++argv );
113                                        --argc;
114                                        goto nextoption;
115                                case 'w':
116                                        fftWinSize = atoi( *++argv );
117                                        --argc;
118                                        goto nextoption;
119                                case 'Z':
120                                        checkC = 1;
121                                        break;
122                case 'f':
123                    ppenalty = (int)( atof( *++argv ) * 1000 - 0.5 );
124                    fprintf( stderr, "ppenalty = %d\n", ppenalty );
125                    --argc;
126                    goto nextoption;
127                case 'g':
128                    ppenalty_ex = (int)( atof( *++argv ) * 1000 - 0.5 );
129                    fprintf( stderr, "ppenalty_ex = %d\n", ppenalty_ex );
130                    --argc;
131                    goto nextoption;
132                case 'h':
133                    poffset = (int)( atof( *++argv ) * 1000 - 0.5 );
134                    fprintf( stderr, "poffset = %d\n", poffset );
135                    --argc;
136                    goto nextoption;
137                case 'k':
138                    kimuraR = atoi( *++argv );
139                    fprintf( stderr, "kappa = %d\n", kimuraR );
140                    --argc;
141                    goto nextoption;
142                                case 'b':
143                                        nblosum = atoi( *++argv );
144                                        scoremtx = 1;
145                                        fprintf( stderr, "blosum %d\n", nblosum );
146                                        --argc;
147                                        goto nextoption;
148                                case 'j':
149                                        pamN = atoi( *++argv );
150                                        scoremtx = 0;
151                                        TMorJTT = JTT;
152                                        fprintf( stderr, "jtt %d\n", pamN );
153                                        --argc;
154                                        goto nextoption;
155                                case 'm':
156                                        pamN = atoi( *++argv );
157                                        scoremtx = 0;
158                                        TMorJTT = TM;
159                                        fprintf( stderr, "tm %d\n", pamN );
160                                        --argc;
161                                        goto nextoption;
162                                default:
163                                        fprintf( stderr, "illegal option %c\n", c );
164                                        argc = 0;
165                                        break;
166            }
167                }
168                nextoption:
169                        ;
170        }
171    if( argc != 2 ) 
172    {
173        fprintf( stderr, "options: Check source file ! %c ?\n", c );
174        exit( 1 );
175    }
176        fprintf( stderr, "tbitr = %d, tbrweight = %d, tbweight = %d\n", tbitr, tbrweight, tbweight );
177//      readOtherOptions( &ppid, &fftThreshold, &fftWinSize );
178        return( argv ); 
179
180}
181
182void GroupAlign( int nseq1, int nseq2, char **name, int *nlen, char **seq, char **aseq, char **mseq1, char **mseq2, int ***topol, double **len, double *eff, int alloclen )
183{
184        int i;
185        int clus1, clus2;
186        int s1, s2;
187        float pscore;
188        static char **name1, **name2;
189        double *effarr = eff;
190        double *effarr1 = NULL;
191        double *effarr2 = NULL;
192        static char *indication1, *indication2;
193        float dumfl = 0.0;
194        int intdum;
195#if DEBUG
196        double time1, time2;
197#endif
198
199
200//      fprintf( stderr, "in GroupAlign fftWinSize   = %d\n", fftWinSize );
201//      fprintf( stderr, "in GroupAlign fftThreshold = %d\n", fftThreshold );
202
203        if( effarr1 == NULL ) 
204        {
205                name1 = AllocateCharMtx( nseq1, B );
206                name2 = AllocateCharMtx( nseq2, B );
207                indication1 = AllocateCharVec( 150 );
208                indication2 = AllocateCharVec( 150 );
209                effarr1 = AllocateDoubleVec( njob );
210                effarr2 = AllocateDoubleVec( njob );
211#if 0
212#else
213#endif
214        }
215
216        for( i=0; i<njob; i++ ) strcpy( aseq[i], seq[i] );
217
218
219               
220        s1 = 0;
221        s2 = nseq1;
222//      fprintf( stdout, "nseq1 = %d\n", nseq1 );
223
224
225
226        clus1 = conjuctionforgaln( 0, nseq1, aseq, mseq1, effarr1, effarr, name, name1, indication1 );
227        clus2 = conjuctionforgaln( nseq1, njob, aseq, mseq2, effarr2, effarr, name, name2, indication2 );
228/*
229        fprintf( stderr, "before align all\n" );
230        display( aseq, njob );
231        fprintf( stderr, "\n" );
232        fprintf( stderr, "before align 1 %s \n", indication1 );
233        display( mseq1, clus1 );
234        fprintf( stderr, "\n" );
235        fprintf( stderr, "before align 2 %s \n", indication2 );
236        display( mseq2, clus2 );
237        fprintf( stderr, "\n" );
238*/
239
240        if( alg == 'Q' )
241                fprintf( stderr, "before realignment, score = %f\n", naiveQpairscore( nseq1, nseq2, mseq1, mseq2, effarr1, effarr2, penalty ) );
242        else if( alg == 'H' )
243                fprintf( stderr, "before realignment, score = %f\n", naivepairscore( nseq1, nseq2, mseq1, mseq2, effarr1, effarr2, penalty ) );
244
245        commongappick( nseq1, mseq1 );
246        commongappick( nseq2, mseq2 );
247
248
249#if DEBUG
250        time1 = getrusage_sec();
251        fprintf( stderr, "entering Falign\n" );
252#endif
253        if( use_fft )
254        {
255                if( alg == 'M' )
256                        pscore = Falign_udpari_long( mseq1, mseq2, effarr1, effarr2, clus1, clus2, alloclen, &intdum );
257                else
258                        pscore = Falign( mseq1, mseq2, effarr1, effarr2, clus1, clus2, alloclen, &intdum, NULL, 0, NULL );
259        }
260        else
261        {
262                if( alg == 'M' )
263                        pscore = MSalignmm( mseq1, mseq2, effarr1, effarr2, clus1, clus2, alloclen, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL, outgap, outgap );
264                else if( alg == 'H' )
265                        pscore = H__align( mseq1, mseq2, effarr1, effarr2, clus1, clus2, alloclen, NULL, &dumfl, NULL, NULL, NULL, NULL );
266                else if( alg == 'Q' )
267                        pscore = Q__align( mseq1, mseq2, effarr1, effarr2, clus1, clus2, alloclen, NULL, &dumfl, NULL, NULL, NULL, NULL );
268                else
269                        pscore = A__align( mseq1, mseq2, effarr1, effarr2, clus1, clus2, alloclen, NULL, &dumfl, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL, outgap, outgap );
270        }
271#if DEBUG
272                time2 = getrusage_sec();
273                fprintf( stdout, "### %d - %d,  %f\n", clus1, clus2, time2-time1 );
274                fflush( stdout );
275#endif
276
277        if( alg == 'H' )
278                fprintf( stderr, "before realignment, score = %f\n", naivepairscore( nseq1, nseq2, mseq1, mseq2, effarr1, effarr2, penalty ) );
279        else if( alg == 'Q' )
280                fprintf( stderr, "after realignment, score = %f\n", naiveQpairscore( nseq1, nseq2, mseq1, mseq2, effarr1, effarr2, penalty ) );
281
282       
283/*
284        fprintf( stderr, "after align 1 %s \n", indication1 );
285        display( mseq1, clus1 );
286        fprintf( stderr, "\n" );
287        fprintf( stderr, "after align 2 %s \n", indication2 );
288        display( mseq2, clus2 );
289        fprintf( stderr, "\n" );
290*/
291
292        fprintf( stderr, "group-to-group %s /%s     %f\n", indication1, indication2, pscore );
293        if( disp ) display( aseq, njob );
294        fprintf( stderr, "\n" );
295
296/*
297        trap = fopen( "pre", "r+" );
298        if( !trap ) ErrorExit( 1 );
299        WriteGapFill( trap, njob, name, nlen, aseq );
300        fclose( trap );
301        fprintf( stdout, "nseq1 = %d\n", nseq1 );
302*/
303}
304
305static void WriteOptions( FILE *fp )
306{
307        fprintf( fp, "tree-base method\n" );
308        if( tbweight == 0 ) fprintf( fp, "unweighted\n" );
309        else if( tbweight == 3 ) fprintf( fp, "reversely weighted\n" );
310        if     ( scoremtx ==  0 ) fprintf( fp, "JTT %dPAM\n", pamN );
311        else if( scoremtx ==  1 ) fprintf( fp, "Dayhoff( machigai ga aru )\n" );
312        else if( scoremtx ==  2 ) fprintf( fp, "M-Y\n" );
313        else if( scoremtx == -1 ) fprintf( fp, "DNA\n" );
314
315        if( scoremtx )
316                fprintf( fp, "Gap Penalty = %d, %d\n", penalty, offset );
317        else
318                fprintf( fp, "Gap Penalty = %d\n", penalty );
319}
320         
321
322int main( int argc, char *argv[] )
323{
324        char **argv2;
325        static int  *nlen;     
326        static char **name, **seq;
327        static char **seq1, **seq2;
328        static char **mseq1, **mseq2;
329        static char **aseq;
330        static char **bseq;
331        static double **pscore;
332        static double *eff;
333        int i, j, len1, len2;
334        static int ***topol;
335        static double **len;
336        FILE *gp1, *gp2;
337        char c;
338        int nlenmax1, nlenmax2, nseq1, nseq2;
339        int alloclen;
340
341        argv2 = arguments( argc, argv );
342
343        fprintf( stderr, "####### in galn\n" );
344
345        initFiles();
346
347        fprintf( stderr, "file1 = %s\n", argv2[0] );
348        fprintf( stderr, "file2 = %s\n", argv2[1] );
349
350        gp1 = fopen( argv2[0], "r" ); if( !gp1 ) ErrorExit( "cannot open file1" );
351        gp2 = fopen( argv2[1], "r" ); if( !gp2 ) ErrorExit( "cannot open file2" );
352
353#if 0
354        PreRead( gp1, &nseq1, &nlenmax1 );
355        PreRead( gp2, &nseq2, &nlenmax2 );
356#else
357    getnumlen( gp1 );
358        nseq1 = njob; nlenmax1 = nlenmax;
359    getnumlen( gp2 );
360        nseq2 = njob; nlenmax2 = nlenmax;
361#endif
362
363        njob = nseq1 + nseq2;
364        nlenmax = MAX( nlenmax1, nlenmax2 );
365
366        rewind( gp1 );
367        rewind( gp2 );
368
369
370        name = AllocateCharMtx( njob, B );
371        nlen = AllocateIntVec( njob );
372        seq1 = AllocateCharMtx( nseq1, nlenmax*3 );
373        seq2 = AllocateCharMtx( nseq2, nlenmax*3 );
374        seq  = AllocateCharMtx( njob, 1 );
375        aseq = AllocateCharMtx( njob, nlenmax*3 );
376        bseq = AllocateCharMtx( njob, nlenmax*3 );
377        mseq1 = AllocateCharMtx( njob, 1 );
378        mseq2 = AllocateCharMtx( njob, 1 );
379        alloclen = nlenmax * 3;
380
381        topol = AllocateIntCub( njob, 2, njob );
382        len = AllocateDoubleMtx( njob, 2 );
383        pscore = AllocateDoubleMtx( njob, njob );
384        eff = AllocateDoubleVec( njob );
385
386#if 0
387    njob=nseq2; FRead( gp2, name+nseq1, nlen+nseq1, seq2 );
388        njob=nseq1; FRead( gp1, name, nlen, seq1 );
389#else
390    njob=nseq2; readDataforgaln( gp2, name+nseq1, nlen+nseq1, seq2 );
391        njob=nseq1; readDataforgaln( gp1, name, nlen, seq1 );
392#endif
393        njob = nseq1 + nseq2;
394
395
396#if 0  // CHUUI
397        commongappick( nseq1, seq1 );
398        commongappick( nseq2, seq2 );
399#endif
400
401        for( i=0; i<nseq1; i++ ) seq[i] = seq1[i];
402        for( i=nseq1; i<njob; i++ ) seq[i] = seq2[i-nseq1];
403/*
404        Write( stdout, njob, name, nlen, seq );
405*/
406
407    constants( njob, seq );
408
409    WriteOptions( trap_g );
410
411    c = seqcheck( seq );
412    if( c )
413    {
414        fprintf( stderr, "Illeagal character %c\n", c );
415        exit( 1 );
416    }
417    for( i=1; i<nseq1; i++ ) 
418    {
419        if( nlen[i] != nlen[0] ) 
420            ErrorExit( "group1 is not aligned." );
421    }
422    for( i=nseq1+1;  i<njob; i++ ) 
423    {
424        if( nlen[i] != nlen[nseq1] ) 
425            ErrorExit( "group2 is not aligned." );
426    }
427    if( tbutree == 0 )
428        {
429                for( i=0; i<nseq1; i++ ) 
430                {
431                        for( j=i+1; j<nseq1; j++ )
432                        {
433                                pscore[i][j] = (double)substitution_hosei( seq[i], seq[j] );
434//                              fprintf( stderr, "%d-%d, %5.1f \n", i, j, pscore[i][j] );
435                        }
436                        for( j=nseq1; j<njob; j++ )
437                        {
438                                pscore[i][j] = 3.0;
439//                              fprintf( stderr, "%d-%d, %5.1f \n", i, j, pscore[i][j] );
440                        }
441                }
442                for( i=nseq1; i<njob-1; i++ ) 
443                {
444                        for( j=i+1; j<njob; j++ )
445                        {
446                                pscore[i][j] = (double)substitution_hosei( seq[i], seq[j] );
447//                              fprintf( stderr, "%d-%d, %5.1f \n", i, j, pscore[i][j] );
448                        }
449                }
450//              fprintf( stderr, "\n" );
451
452
453    }
454        else
455        {
456                fprintf( stderr, "Not supported\n" );
457                exit( 1 );
458#if 0
459                prep = fopen( "hat2", "r" );
460                if( prep == NULL ) ErrorExit( "Make hat2." );
461                readhat2( prep, njob, name, pscore );
462                fclose( prep );
463#endif
464        }
465        fprintf( stderr, "Constructing dendrogram ... " );
466        if( treemethod == 'x' )
467                veryfastsupg( njob, pscore, topol, len );
468        else
469                ErrorExit( "Incorrect tree\n" );
470        fprintf( stderr, "done.\n" );
471
472        if( tbrweight )
473        {
474                weight = 3;
475                counteff_simple( njob, topol, len, eff );
476//              for( i=0; i<njob; i++ ) fprintf( stderr, "eff[%d] = %f\n", i, eff[i] );
477        }
478        else
479        {
480                for( i=0; i<njob; i++ ) eff[i] = 1.0;
481        }
482
483        len1 = strlen( seq[0] );
484        len2 = strlen( seq[nseq1] );
485        if( len1 > 30000 || len2 > 30000 )
486        {       
487                fprintf( stderr, "\nlen1=%d, len2=%d, Switching to the memsave mode.\n", len1, len2 );
488                alg = 'M';
489        }       
490       
491
492
493
494        GroupAlign( nseq1, nseq2, name, nlen, seq, aseq, mseq1, mseq2, topol, len, eff, alloclen );
495
496#if 0
497        writePre( njob, name, nlen, aseq, 1 );
498#else
499        writeDataforgaln( stdout, njob, name, nlen, aseq );
500#endif
501
502        SHOWVERSION;
503        return( 0 );
504}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.