source: tags/arb-6.0/GDE/MAFFT/mafft-7.055-with-extensions/extensions/mxscarna_src/Beta.hpp

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: 6.5 KB
Line 
1/*
2 *
3 * Beta.hpp
4 *
5 */
6#ifndef BETA_HPP
7#define BETA_HPP
8using namespace std;
9
10struct Beta {
11  static const int NBASE = 4;// A, C, G, U
12  static const int NBASEG = (NBASE + 1);     // A, C, G, U, Gap
13  static const int NBASENG = (NBASE + 2);    // A, C, G, U, N, Gap
14  static const int NPBASE = (NBASE * NBASE);
15  static const int NPBASEG = (NBASEG * NBASEG);
16  static const int NPBASENG = (NBASENG * NBASENG);
17  static const int NCODE = 7;
18  static const int BASEBIT = 2;
19  static const int BASEMSK = ~(~0 << BASEBIT);
20  enum BaseCode {
21    A_CODE       = 0,
22    C_CODE       = 1,
23    G_CODE       = 2,
24    U_CODE       = 3,
25    N_CODE       = 4,
26    GAP_CODE     = 5,
27    INVALID_CODE = 16
28  };
29  enum PairCode {
30    AA_CODE =  0, AC_CODE =  1, AG_CODE =  2, AU_CODE =  3,
31    CA_CODE =  4, CC_CODE =  5, CG_CODE =  6, CU_CODE =  7,
32    GA_CODE =  8, GC_CODE =  9, GG_CODE = 10, GU_CODE = 11,
33    UA_CODE = 12, UC_CODE = 13, UG_CODE = 14, UU_CODE = 15,
34    INVALID_PAIR_CODE = 16
35  };
36  enum ReducedPairCode {
37    REDUCED_NPBASE = 7,
38    REDUCED_AU_CODE = 0,
39    REDUCED_CG_CODE = 1,
40    REDUCED_GC_CODE = 2,
41    REDUCED_GU_CODE = 3,
42    REDUCED_UA_CODE = 4,
43    REDUCED_UG_CODE = 5,
44    REDUCED_MM_CODE = 6,
45    REDUCED_INVALID_PAIR_CODE = 16
46  };
47
48  static const int N_CANONICAL = 6;
49  static const int canonicalPairs[N_CANONICAL];
50  static const int N_NON_CANONICAL = 10;
51  static const int nonCanonicalPairs[N_NON_CANONICAL];
52  static const int i2nt[NCODE];
53  static const int nt2i[256];
54  static const bool isCanonicalBasePair[NPBASE];
55
56  static bool IsValidCode(const int& c) {return A_CODE <= c && c <= GAP_CODE;}
57  static bool IsBaseCode(const int& c) {return (A_CODE <= c && c <= U_CODE);}
58  static bool IsBasePairCode(const int& c){return (AA_CODE <= c && c <= UU_CODE);}
59  static bool IsReducedBasePairCode(const int& c) {
60    return (REDUCED_AU_CODE <= c && c <= REDUCED_MM_CODE);
61  }
62  static bool IsAmbiguousCode(const int& c) {return c == N_CODE;}
63  static bool IsGapCode(const int& c) {return c == GAP_CODE;}
64  static bool IsValidChar(const unsigned char& c) {
65    return IsValidCode(nt2i[c]);
66  }
67  static bool IsBaseChar(const int& c) {return IsBaseCode(nt2i[c]);}
68  static bool IsAmbiguousChar(const int& c) {return IsAmbiguousCode(nt2i[c]);}
69  static bool IsGapChar(const int& c) {return IsGapCode(nt2i[c]);}
70  static int nt2code(const int& nt) {
71    if (0 <= nt && nt < 256) {
72      return nt2i[nt];
73    } else {
74      return INVALID_CODE;
75    }
76  }
77  static int getPairCode(const int& c, const int& c1) {
78    return (IsBaseCode(c) && IsBaseCode(c1) 
79            ? ((c << BASEBIT) | c1)
80            : INVALID_PAIR_CODE);
81  }
82  static bool isValidPairCode(const int& pairCode) {
83    return (0 <= pairCode && pairCode < NPBASE);
84  }
85  static void pair2Bases(const int& pairCode, int& c, int& c1) {
86      //Assert(IsBasePairCode(pairCode));
87    c1 = pairCode & BASEMSK;
88    c = (pairCode >> BASEBIT) & BASEMSK;
89  }
90  static int getReducedPairCode(const int& c, const int& c1) {
91    return reducePairCode(getPairCode(c, c1));
92  }
93  static int reducePairCode(const int& pairCode) {
94    static const int table[NPBASE] = {
95      REDUCED_MM_CODE, REDUCED_MM_CODE, REDUCED_MM_CODE, REDUCED_AU_CODE,
96      REDUCED_MM_CODE, REDUCED_MM_CODE, REDUCED_CG_CODE, REDUCED_MM_CODE,
97      REDUCED_MM_CODE, REDUCED_GC_CODE, REDUCED_MM_CODE, REDUCED_GU_CODE,
98      REDUCED_UA_CODE, REDUCED_MM_CODE, REDUCED_UG_CODE, REDUCED_MM_CODE,
99    };
100    return (IsBasePairCode(pairCode)
101            ? table[pairCode]
102            : REDUCED_INVALID_PAIR_CODE);
103  }
104  static bool isValidReducedPairCode(const int& pairCode) {
105    return (0 <= pairCode && pairCode < REDUCED_NPBASE);
106  }
107  static bool isCanonicalReducedPairCode(const int& pairCode) {
108    return (REDUCED_AU_CODE <= pairCode
109            && pairCode <= REDUCED_UG_CODE);
110  }
111  static int flipReducedPairCode(const int& reducedPairCode) {
112    static const int table[REDUCED_NPBASE + 1] = {
113      REDUCED_UA_CODE,
114      REDUCED_GC_CODE,
115      REDUCED_CG_CODE,
116      REDUCED_UG_CODE,
117      REDUCED_AU_CODE,
118      REDUCED_GU_CODE,
119      REDUCED_MM_CODE,
120      REDUCED_INVALID_PAIR_CODE
121    };
122    return (IsReducedBasePairCode(reducedPairCode)
123            ? table[reducedPairCode] : table[REDUCED_NPBASE]);
124  }
125  static void seq2i(char* s, const char* t, int len) {
126    const char* const s_end = s + len;
127    while (s < s_end) *s++ = nt2i[(unsigned) (*t++)];
128  }
129  static void i2seq(char* s, const char* t, int len) {
130    const char* const s_end = s + len;
131    while (s < s_end) *s++ = i2nt[(unsigned) (*t++)];
132  }
133  static void i2seq(ostream& fo, const char* t, int len) {
134    const char* const t_end = t + len;
135    while (t < t_end) fo << (char) i2nt[(unsigned) (*t++)];
136  }
137  static char* wd2str(unsigned int wdSize, unsigned int wd) {
138    const unsigned int MAX_WD_SIZE = (sizeof(unsigned int) * 8 / BASEBIT);
139    static char buf[MAX_WD_SIZE + 1] = {};
140    //Assert(wdSize <= MAX_WD_SIZE);
141
142    char* s = buf + wdSize;
143    *s = '\0';
144    do {
145      *(--s) = Beta::i2nt[wd & BASEMSK];
146      wd >>= BASEBIT;
147    } while (s > buf);
148    return buf;
149  }
150  static void printWd(ostream& fo, unsigned int wdSize, unsigned int wd) {
151    fo << wd2str(wdSize, wd);
152  }
153  static const char* code2str(const int& code) {
154    static const char table[NBASENG+1][2] = {
155      "A", "C", "G", "U", "N", ".", "?"
156    };
157    return ((A_CODE <= code && code <= GAP_CODE)
158            ? table[code] : table[NBASENG]);
159  }
160  static const char* pairCode2str(const int& pairCode) {
161    static const char table[NPBASE+1][3] = {
162      "AA", "AC", "AG", "AU",
163      "CA", "CC", "CG", "CU",
164      "GA", "GC", "GG", "GU",
165      "UA", "UC", "UG", "UU",
166      "??"
167    };
168    return (IsBasePairCode(pairCode) ? table[pairCode] : table[NPBASE]);
169  }
170  static const char* reducedPairCode2str(const int& reducedPairCode) {
171    static const char table[REDUCED_NPBASE+1][3] = {
172      "AU", "CG", "GC", "GU", "UA", "UG", "MM", "??"
173    };
174    return (IsReducedBasePairCode(reducedPairCode)
175            ? table[reducedPairCode] : table[REDUCED_NPBASE]);
176  }
177  static char nt2Code(const char& c){
178      if (!IsValidChar(c)) { cerr << "character " <<  c << " is not valid"; }
179
180    return (char) nt2i[(int) c];
181  }
182  static char code2char(const int& c) {
183     static const char table[NBASENG+1] = {
184      'A', 'C', 'G', 'U', 'N', '.', '?'
185    };
186    return ((A_CODE <= c && c <= GAP_CODE)
187            ? table[(int) c] : table[NBASENG]);
188  }
189    /*
190  static string generateRandomRNA(const int& len) {
191    static const char nt[5] = "ACGU";
192    string rna(len, '\0');
193    for (int i = 0; i < len; i++) {
194      rna[i] = nt[Rand(4)];
195    }
196    return rna;
197  }
198    */
199};
200
201#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.