开通博客赚积分
发布资源赚积分
分类

源码开发语言/平台
当前位置：首页 > 源码/资料 > 数值算法/人工智能 > 生物技术 > 查看源码
AlignmentClass.cpp
资源名称：040103.rar　[点击查看]
上传用户：hnzyys
上传日期：2007-06-13
资源大小：32k
文件大小：11k
源码类别：

生物技术

开发平台：

Visual C++

AlignmentClass.cpp：源码内容
  1. // aligmentClass.cpp: implementation of the AligmentClass class.
  2. //
  3. //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  6. #include "math.h"
  7. #include "AlignmentClass.h"
  8. //#include <fstream>
  9. //#include <math.h>
  11. //const float s[5][5]={{1,0.5,0.5,0,0},{0.5,1,0.5,0,0},{0,0.5,1,0.5,0},{0.5,0,0.5,1,0},{0,0,0,0,0}};//打分矩阵
  12. //const float s[5][5]={{1.0,-1,-2.0,-1,-2.0},{-1,1.0,-1,-2.0,-2.0},{-2.0,-1,1.0,-1,-2.0},{0,-2.0,0,1.0,-2.0},{-2.0,-2.0,-2.0,-2.0,0}};//打分矩阵
  13. const float s[5][5]={{1,0,0,0,-2},{0,1,0,0,-2},{0,0,1,0,-2},{0,0,0,1,-2},{-2,-2,-2,-2,-2}};//打分矩阵
  14. const float K = 1.23891;
  15. const float L = 1.386294;
  17. float tmpArray[PSS4LineLength][PSS4LineLength];
  18. float ArrayMax(int a,int b,int& rangei,int& rangej);
  19. float ShowMax(float a,float b,float c);
  20. float S(char a,char b);
  22. const float reducematrix=0;
  23. const float gap=-1;
  26. float ExtAlign(AlignmentResult &rar,int tb,int te,int pb,int pe)
  27. {
  28. int i,j;
  29. float score=0;
  31. std::ofstream log("log1");
  32. log<<"Seed:"<<std::endl;
  33. for(i=rar.TBegin;i<rar.TEnd;i++)
  34. log<<rar.Text[i];
  35. log<<std::endl;
  36. for(i=rar.PBegin;i<rar.PEnd;i++)
  37. log<<rar.Pattern[i];
  38. log<<std::endl;
  39. log<<std::endl;
  40. for(i=tb;i<te;i++)
  41. log<<rar.Text[i];
  42. log<<std::endl;
  43. for(i=pb;i<pe;i++)
  44. log<<rar.Pattern[i];
  45. log<<std::endl;
  46. for(i=0;i<=(te-tb);i++)
  47. {
  48. for(j=0;j<=(te-tb);j++)
  49. {
  50. log<<tmpArray[i][j]<<"  ";
  51. }
  52. log<<std::endl;
  53. }
  56. for(i=0;i<=(te-tb);i++)
  57. {
  58. int j1=(i-(int)(reducematrix*(te-tb)))>0?(i-(int)(reducematrix*(te-tb))):0;
  59. int j2=(i+(int)(reducematrix*(te-tb))<(te-tb))?(i+(int)(reducematrix*(te-tb))):(te-tb);
  60. for(j=j1;j<=j2;j++)
  61. {
  62. if(i==0||j==0)
  63. tmpArray[i][j]=0;
  65. else
  66. tmpArray[i][j]=ShowMax(tmpArray[i-1][j-1]+S(rar.Text[tb+j-1],rar.Pattern[pb+i-1]),tmpArray[i][j-1]+gap,tmpArray[i-1][j]+gap);
  67. }
  68. }
  69. for(i=0;i<=(te-tb);i++)
  70. {
  71. for(j=0;j<=(te-tb);j++)
  72. {
  73. log<<tmpArray[i][j]<<"  ";
  74. }
  75. log<<std::endl;
  76. }
  77.   int rangei=pe-pb,rangej=te-tb;
  78. score=ArrayMax(pe-pb,te-tb,rangei,rangej);
  81. log.close();
  82. return score;
  84. }
  86. float AlignmentClass::FinalAlign(AlignmentResult &rar,int tb,int te,int pb,int pe)
  87. {
  88. int i,j;
  89. float score=0;
  90. int tgapcount=0;
  91. int pgapcount=0;
  93. //int tmpArray[PSS4LineLength][PSS4LineLength];
  94. std::ofstream log("log1");
  96. for(i=0;i<=(pe-pb);i++)
  97. {
  98. //int j1=(i-(int)(reducematrix*(te-tb)))>0?(i-(int)(reducematrix*(te-tb))):0;
  99. //int j2=(i+(int)(reducematrix*(te-tb))<(te-tb))?(i+(int)(reducematrix*(te-tb))):(te-tb);
  100. for(j=0;j<=(te-tb);j++)
  101. {
  103. if(i==0||j==0)
  104. tmpArray[i][j]=0;
  105. else
  106. tmpArray[i][j]=ShowMax(tmpArray[i-1][j-1]+S(rar.Text[tb+j-1],rar.Pattern[pb+i-1]),tmpArray[i][j-1]+gap,tmpArray[i-1][j]+gap);
  107.   //tmpArray[i][j]=ShowMax(tmpArray[i-1][j-1]+S(rar.Text[tb+j-1],rar.Pattern[pb+i-1]),tmpArray[i][j-1]-gap,tmpArray[i-1][j]-gap);
  108. }
  109. }
  110. int rangei=pe-pb,rangej=te-tb;
  111. score=ArrayMax(pe-pb,te-tb,rangei,rangej);
  112.     /*log<<"tt";
  113. for(j=0;j<(te-tb);j++)
  114. log<<rar.Text[j]<<"t";
  115. log<<std::endl;*/
  116. /*for(i=0;i<=(pe-pb);i++)
  117. {
  118. if(i>0)
  119. log<<rar.Pattern[i-1]<<"t";
  120. else
  121. log<<"t";
  122. for(j=0;j<=(te-tb);j++)
  123. {
  124. log<<tmpArray[i][j]<<"t";
  125. }
  126. log<<std::endl;
  127. }*/
  128.  
  129. //for(i=(pe-pb),j=(te-tb);i>0&&j>0;)
  130. if(rangei<pe-pb)
  131. {
  132. //rar.Text=rar.gapinsert(rar.Text,te-tb,pe-pb-rangei,te-tb);
  133. for(int i=0;i<pe-pb-rangei;i++)
  134. {
  135. rar.TGapRecord.push_back(te-tb);
  136. tgapcount++;
  137. }
  138. //rar.Text[te-tb+pe-pb-rangei]='';
  140. }
  141. if(rangej<te-tb)
  142. {
  143. //rar.Pattern=rar.gapinsert(rar.Pattern,pe-pb,te-tb-rangej,pe-pb);
  144. for(int i=0;i<te-tb-rangej;i++)
  145. {
  146. rar.PGapRecord.push_back(pe-pb);
  147. pgapcount++;
  148. }
  150. //rar.Pattern[pe-pb+te-tb-rangej]='';
  151. }
  152. for(i=rangei,j=rangej;i>0&&j>0;)
  153. {
  154. float ttt=S(rar.Text[tb+j-1],rar.Pattern[pb+i-1]);
  155. if(tmpArray[i][j]==tmpArray[i-1][j-1]+ttt)
  156. {
  157. i--;
  158. j--;
  159. }
  160. else if(tmpArray[i][j]==tmpArray[i-1][j]+gap)
  161. {
  162. //rar.Text=rar.gapinsert(rar.Text,j-1,1,te-tb);
  163. rar.TGapRecord.push_back(j-1);
  164. tgapcount++;
  165. i--;
  166. }
  167. else if(tmpArray[i][j]==tmpArray[i][j-1]+gap)
  168. {
  169. //rar.Pattern=rar.gapinsert(rar.Pattern,i-1,1,pe-pb);
  170. rar.PGapRecord.push_back(i-1);
  171. pgapcount++;
  172. j--;
  174. }
  175. }
  176. if(i>0)
  177. {
  178. //rar.Text=rar.gapinsert(rar.Text,0,i,te-tb);
  179. for(int tmpi=0;tmpi<i;tmpi++)
  180. {
  181. rar.TGapRecord.push_back(-1);
  182. tgapcount++;
  183. }
  185. }
  186. if(j>0)
  187. {
  188. //rar.Pattern=rar.gapinsert(rar.Pattern,0,j,pe-pb);
  189. for(int tmpj=0;tmpj<j;tmpj++)
  190. {
  191. rar.PGapRecord.push_back(-1);
  192. pgapcount++;
  193. }
  195. }
  196. //score=tmpArray[pe-pb][te-tb];
  198. rar.SimScore=score;
  199. rar.Similarity=rar.SimScore/float(te-tb+pgapcount+tgapcount);
  200. rar.TGapCount=tgapcount;
  201. rar.PGapCount=pgapcount;
  202. rar.gapinsert();
  203. return score;
  204. }
  207. void AlignmentClass::MainAlignment(AlignmentResult &rar)
  208. {
  209. /*char *T=tar.Text;
  210. char *P=tar.Pattern;
  211. AlignmentResult rar;
  212. ResultAsignMent(&rar,&tar);*/
  213. bool RFlag=true,LFlag=true;
  214. int extcount=0;
  215. while(RFlag==true)//while(LFlag==TRUE||RFlag==TRUE)
  216. {
  217. if(LFlag==true)
  218. {
  219. //LeftExtend
  220. if(rar.IsPbegin()||rar.IsTbegin())
  221. {
  222. LFlag=false;
  223. }
  224. else
  225. {
  227. float Score=0;
  228. int Lext=rar.Lextern();
  230. Score=ExtAlign(rar,rar.TBegin-Lext,rar.TBegin,rar.PBegin-Lext,rar.PBegin);
  232. //int t1=(Score+rar.SimScore),t2=(Lext+(rar.PEnd-rar.PBegin)),t3=(rar.SimScore)+t1,t4=(rar.PEnd-rar.PBegin)+t2;
  234. if(Score/Lext<LocalSimDomain)
  235. LFlag=false;
  236. else
  237. {
  238. extcount++;
  239. //RFlag=true;
  240. rar.TBegin=rar.TBegin-Lext;
  241. rar.PBegin=rar.PBegin-Lext;
  242. //rar.SimScore=Score;
  243. //rar.Similarity=rar.SimScore/(rar.PEnd-rar.PBegin);
  244. }
  245. }
  246. if(RFlag==true)
  247. {
  249. //RExtend
  250. if(rar.IsPend()||rar.IsTend())
  251. {
  252. RFlag=false;
  253. }
  254. else
  255. {
  256. int Score=0;
  257. int Rext=rar.Rextern();
  259. Score=ExtAlign(rar,rar.TEnd,rar.TEnd+Rext,rar.PEnd,rar.PEnd+Rext);
  261. if(Score/Rext<LocalSimDomain)
  262. RFlag=false;
  263. else
  264. {
  265. extcount++;
  266. //LFlag=true;
  267. rar.TEnd=rar.TEnd+Rext;
  268. rar.PEnd=rar.PEnd+Rext;
  269. //rar.SimScore=Score;
  270. //rar.Similarity=rar.SimScore/(rar.PEnd-rar.PBegin);
  271. }
  272. }
  273. }
  274. }
  276. else
  277. {
  278. if(RFlag==true)
  279. {
  281. // RExtend();
  282. if(rar.IsPend()||rar.IsTend())
  283. {
  284. RFlag=false;
  285. }
  286. else
  287. {
  288. int Score=0;
  289. int Rext=rar.Rextern();
  291. Score=ExtAlign(rar,rar.TEnd,rar.TEnd+Rext,rar.PEnd,rar.PEnd+Rext);
  293. if(Score/Rext<LocalSimDomain)
  294. RFlag=false;
  295. else
  296. {
  297. extcount++;
  298. //LFlag=true;
  299. rar.TEnd=rar.TEnd+Rext;
  300. rar.PEnd=rar.PEnd+Rext;
  301. //rar.SimScore=Score;
  302. //rar.Similarity=rar.SimScore/(rar.PEnd-rar.PBegin);
  303. }
  304. }
  305. }
  306. }
  307. }
  308. if(extcount>=3)
  309. {
  310. rar.SimScore=FinalAlign(rar,rar.TBegin,rar.TEnd,rar.PBegin,rar.PEnd);
  311. rar.Similarity=rar.SimScore/(rar.PEnd-rar.PBegin);
  312. float m=rar.PatternCount;
  313. float n=rar.TextCount;
  314. float x=rar.SimScore;
  315. rar.p_value=1-exp(-K*m*n*exp(-L*x));
  316. }
  317. else
  318. {
  319. rar.SimScore=-1;
  320. rar.Similarity=-1;
  321. rar.p_value=-1;
  322. }
  323. //return rar;
  324. }
  326. int AlignmentResult::Lextern()
  327. {
  328. int i=(TBegin-ExtendStep)>0?ExtendStep:TBegin;
  329. int j=(PBegin-ExtendStep)>0?ExtendStep:PBegin;
  330. i=(i<=j?i:j);
  331. return i;
  332. }
  333. int AlignmentResult::Rextern()
  334. {
  335. int i=(TEnd+ExtendStep)<TextCount?ExtendStep:TextCount-TEnd;
  336. int j=(PEnd+ExtendStep)<PatternCount?ExtendStep:PatternCount-PEnd;
  337. i=(i<=j?i:j);
  338. return i;
  339. }
  341. bool AlignmentResult::IsTbegin()
  342. {
  343. if(TBegin==0)
  344. return true;
  345. else
  346. return false;
  348. }
  350. bool AlignmentResult::IsTend()
  351. {
  352. if(TEnd==TextCount)
  353. return true;
  354. else
  355. return false;
  357. }
  358. bool AlignmentResult::IsPend()
  359. {
  360. if(PEnd==PatternCount)
  361. return true;
  362. else
  363. return false;
  365. }
  366. bool AlignmentResult::IsPbegin()
  367. {
  368. if(PBegin==0)
  369. return true;
  370. else
  371. return false;
  373. }
  375. void AlignmentClass::ResultAsignMent(AlignmentResult& rar,AlignmentResult& tar)
  376. {
  377. rar.PBegin=tar.PBegin;
  378. rar.PEnd=tar.PEnd;
  379. rar.TBegin=tar.TBegin;
  380. rar.TEnd=tar.TEnd;
  382. rar.Similarity=tar.Similarity;
  383. rar.SimScore=tar.SimScore;
  385. rar.PatternCount=tar.PatternCount;
  386. rar.TextCount=tar.TextCount;
  387. rar.Text=tar.Text;
  388. rar.Pattern=tar.Pattern;
  389. }
  390. float S(char a,char b)//打分矩阵
  391. {
  392. int a1,b1;
  393. switch(a)
  394. {
  395. case '0':
  396.  a1=0;break;
  397. case '1':
  398.  a1=1;break;
  399. case '2':
  400.  a1=2;break;
  401. case '3':
  402.  a1=3;break;
  403. case ' ':
  404.  a1=4;break;
  405. }
  406. switch(b)
  407. {
  408. case '0':
  409.  b1=0;break;
  410. case '1':
  411.  b1=1;break;
  412. case '2':
  413.  b1=2;break;
  414. case '3':
  415.  b1=3;break;
  416. case ' ':
  417. b1=4;break;
  418. }
  419. if(a1==-1||b1==-1)
  420. return 0;
  421. float t=s[a1][b1];
  422. return t;
  424. }
  425. float ShowMax(float a,float b,float c)
  426. {
  427. float tmp=a>b?a:b;
  428. tmp=tmp>c?tmp:c;
  429. return tmp;
  430. }
  432. void AlignmentClass::test(AlignmentResult &tmpAR)
  433. {
  434. std::ofstream OutFile;
  435. OutFile.open("odata\test.out",std::ios::out|std::ios::app);
  436. //int tmpExt=Result.PEnd-Result.PBegin;
  437. int i,j;
  438. for(i=tmpAR.PBegin;i<tmpAR.PEnd;i++)
  439. {
  440. for(j=tmpAR.TBegin;j<tmpAR.TEnd;j++)
  441. {
  442. if(tmpArray[i][j]>=0)
  443. OutFile<<tmpArray[i][j]<<" ";
  444. else
  445. OutFile<<"*"<<" ";
  446. }
  447. OutFile<<std::endl;
  448. }
  451. }
  452. float ArrayMax(int a,int b,int &rangei,int &rangej)
  453. {
  454. float max;
  455. if(a<=0||b<=0)
  456. {
  457. rangei=0;
  458. rangej=0;
  459. return max=tmpArray[0][0];
  460. }
  461. else
  462. {
  463. max=tmpArray[a][a];
  464. rangei=a;
  465. rangej=b;
  466. for(int i=1;i<a;i++)
  467. {
  468. if(max<tmpArray[a-i][b])
  469. {
  470. rangei=a-i;
  471. max=tmpArray[a-i][b];
  472. }
  473. }
  474. for(int j=1;j<b;j++)
  475. {
  476. if(max<tmpArray[a][b-j])
  477. {
  478. rangej=b-j;
  479. max=tmpArray[a][b-j];
  480. }
  481. }
  484. return max;
  485. }
  487. }
  489. void AlignmentResult::gapinsert()
  490. {
  493. int PosMove=TGapRecord.size();
  494. if(!TGapRecord.empty())
  495. {
  496. int tmp=TGapRecord[PosMove-1];
  497. while(TGapRecord[PosMove-1]==-1)
  498. {
  499. AlignedT.push_back('-');
  500. if(PosMove>0)
  501. PosMove--;
  502. else
  503. break;
  505. }
  506. }
  507. for(int i=0;i<TextCount;i++)
  508. {
  509. AlignedT.push_back(Text[i]);
  510. int tmp=TGapRecord[PosMove-1];
  511. if(!TGapRecord.empty())
  512. {
  513. if(PosMove>0)
  514. {
  516. while(TGapRecord.at(PosMove-1)==i)
  517. {
  518. AlignedT.push_back('-');
  519. if(PosMove>0)
  520. PosMove--;
  521. else
  522. break;
  523. }
  524. }
  525. }
  526. }
  527. for(i=0;i<PosMove;i++)
  528. AlignedT.push_back('-');
  530. PosMove=PGapRecord.size();
  531. if(!PGapRecord.empty())
  532. {
  533. while(PGapRecord[PosMove-1]==-1)
  534. {
  535. AlignedP.push_back('-');
  536. if(PosMove>0)
  537. PosMove--;
  538. else
  539. break;
  541. }
  542. }
  543. for(i=0;i<PatternCount;i++)
  544. {
  545. AlignedP.push_back(Pattern[i]);
  546. if(!PGapRecord.empty())
  547. {
  549. if(PosMove>0)
  550. {
  551. while(PGapRecord.at(PosMove-1)==i)
  552. {
  553. AlignedP.push_back('-');
  554. if(PosMove>0)
  555. PosMove--;
  556. else
  557. break;
  558. }
  559. }
  560. }
  561. }
  562. for(i=0;i<PosMove;i++)
  563. AlignedP.push_back('-');
  566. }