]> git.donarmstrong.com Git - samtools.git/blobdiff - kaln.c
prob_realn() seems working!
[samtools.git] / kaln.c
diff --git a/kaln.c b/kaln.c
index 4be7901471b68d3b14a4759afb50705905166d3e..d8edb91f13ef1dc8aabd0b066068b7a6c8b98baa 100644 (file)
--- a/kaln.c
+++ b/kaln.c
@@ -371,9 +371,11 @@ uint32_t *ka_global_core(uint8_t *seq1, int len1, uint8_t *seq2, int len2, const
        return cigar;
 }
 
-/***************************
- * Probabilistic extension *
- ***************************/
+/*****************************************
+ * Probabilistic banded glocal alignment *
+ *****************************************/
+
+static float g_qual2prob[256];
 
 #define set_u(u, b, i, k) { int x=(i)-(b); x=x>0?x:0; (u)=((k)-x+1)*3; }
 
@@ -394,16 +396,16 @@ ka_probpar_t ka_probpar_def = { 0.001, 0.1, 10 };
 
    M[0] points to every {M,I}[k] and every {M,I}[k] points M[L+1].
  */
-int ka_prob_glocal(const uint8_t *_ref, int l_ref, const uint8_t *_query, int l_query, const float *_qual,
+int ka_prob_glocal(const uint8_t *_ref, int l_ref, const uint8_t *_query, int l_query, const uint8_t *iqual,
                                   const ka_probpar_t *c, int *state, uint8_t *q)
 {
        double **f, **b, *s, m[9], sI, sM, bI, bM, pb;
-       const float *qual;
+       float *qual, *_qual;
        const uint8_t *ref, *query;
        int bw, bw2, i, k, is_diff = 0;
 
        /*** initialization ***/
-       ref = _ref - 1; query = _query - 1; qual = _qual - 1; // change to 1-based coordinate
+       ref = _ref - 1; query = _query - 1; // change to 1-based coordinate
        bw = l_ref > l_query? l_ref : l_query;
        if (bw > c->bw) bw = c->bw;
        if (bw < abs(l_ref - l_query)) bw = abs(l_ref - l_query);
@@ -416,6 +418,13 @@ int ka_prob_glocal(const uint8_t *_ref, int l_ref, const uint8_t *_query, int l_
                b[i] = calloc(bw2 * 3 + 6, sizeof(double));
        }
        s = calloc(l_query+2, sizeof(double)); // s[] is the scaling factor to avoid underflow
+       // initialize qual
+       _qual = calloc(l_query, sizeof(float));
+       if (g_qual2prob[0] == 0)
+               for (i = 0; i < 256; ++i)
+                       g_qual2prob[i] = pow(10, -i/10.);
+       for (i = 0; i < l_query; ++i) _qual[i] = g_qual2prob[iqual? iqual[i] : 30];
+       qual = _qual - 1;
        // initialize transition probability
        sM = sI = 1. / (2 * l_query + 2); // the value here seems not to affect results; FIXME: need proof
        m[0*3+0] = (1 - c->d - c->d) * (1 - sM); m[0*3+1] = m[0*3+2] = c->d * (1 - sM);
@@ -486,7 +495,7 @@ int ka_prob_glocal(const uint8_t *_ref, int l_ref, const uint8_t *_query, int l_
        // b[l_query-1..1]
        for (i = l_query - 1; i >= 1; --i) {
                int beg = 1, end = l_ref, x, _beg, _end;
-               double *bi = b[i], *bi1 = b[i+1];
+               double *bi = b[i], *bi1 = b[i+1], y = (i > 1);
                x = i - bw; beg = beg > x? beg : x;
                x = i + bw; end = end < x? end : x;
                for (k = end; k >= beg; --k) {
@@ -497,13 +506,14 @@ int ka_prob_glocal(const uint8_t *_ref, int l_ref, const uint8_t *_query, int l_
                        set_u(u, bw, i, k); set_u(v11, bw, i+1, k+1); set_u(v10, bw, i+1, k); set_u(v01, bw, i, k+1);
                        bi[u+0] = e * m[0] * bi1[v11+0] + .25 * m[1] * bi1[v10+1] + m[2] * bi[v01+2];
                        bi[u+1] = e * m[3] * bi1[v11+0] + .25 * m[4] * bi1[v10+1];
-                       // FIXME: I do not know why I need this (i>1) factor, but only with it the result is correct
-                       bi[u+2] = (e * m[6] * bi1[v11+0] + m[8] * bi[v01+2]) * (i > 1);
+                       // FIXME: I do not know why I need this (i>1) factor, but only with it the result makes sense.
+                       bi[u+2] = (e * m[6] * bi1[v11+0] + m[8] * bi[v01+2]) * y;
 //                     fprintf(stderr, "B (%d,%d;%d): %lg,%lg,%lg\n", i, k, u, bi[u], bi[u+1], bi[u+2]); // DEBUG
                }
                // rescale
                set_u(_beg, bw, i, beg); set_u(_end, bw, i, end); _end += 2;
-               for (k = _beg; k <= _end; ++k) bi[k] /= s[i];
+               y = s[i];
+               for (k = _beg; k <= _end; ++k) bi[k] /= y;
        }
        { // b[0]
                int beg = 1, end = l_ref < bw + 1? l_ref : bw + 1;
@@ -516,34 +526,34 @@ int ka_prob_glocal(const uint8_t *_ref, int l_ref, const uint8_t *_query, int l_
                    sum += e * b[1][u+0] * bM + .25 * b[1][u+1] * bI;
                }
                set_u(k, bw, 0, 0);
-               pb = b[0][k] = sum / s[0];
+               pb = b[0][k] = sum / s[0]; // if everything works as is expected, pb == 1.0
        }
        is_diff = fabs(pb - 1.) > 1e-7? 1 : 0;
        /*** MAP ***/
        for (i = 1; i <= l_query; ++i) {
                double sum = 0., *fi = f[i], *bi = b[i], max = 0.;
-               int beg = 0, end = l_ref, x, max_k = -1;
+               int beg = 1, end = l_ref, x, max_k = -1;
                x = i - bw; beg = beg > x? beg : x;
                x = i + bw; end = end < x? end : x;
                for (k = beg; k <= end; ++k) {
                        int u;
                        double z;
                        set_u(u, bw, i, k);
-                       z = fi[u+0] * bi[u+0]; if (z > max) max = z, max_k = k<<2 | 0; sum += z;
-                       z = fi[u+1] * bi[u+1]; if (z > max) max = z, max_k = k<<2 | 1; sum += z;
+                       z = fi[u+0] * bi[u+0]; if (z > max) max = z, max_k = (k-1)<<2 | 0; sum += z;
+                       z = fi[u+1] * bi[u+1]; if (z > max) max = z, max_k = (k-1)<<2 | 1; sum += z;
                }
                max /= sum; sum *= s[i]; // if everything works as is expected, sum == 1.0
                if (state) state[i-1] = max_k;
-               if (q) q[i-1] = -4.343 * log(1. - max);
+               if (q) k = -4.343 * log(1. - max), q[i-1] = k > 100? 99 : k;
 #ifdef _MAIN
-               fprintf(stderr, "(%.10lg,%.10lg) (%d,%d:%d)~%lg\n", pb, sum, i, max_k>>2, max_k&3, max); // DEBUG
+               fprintf(stderr, "(%.10lg,%.10lg) (%d,%d:%d)~%lg\n", pb, sum, i-1, max_k>>2, max_k&3, max); // DEBUG
 #endif
        }
        /*** free ***/
        for (i = 0; i <= l_query; ++i) {
                free(f[i]); free(b[i]);
        }
-       free(f); free(b); free(s);
+       free(f); free(b); free(s); free(_qual);
        return 0;
 }
 
@@ -553,8 +563,8 @@ int main()
        int l_ref = 5, l_query = 4;
        uint8_t *ref = (uint8_t*)"\0\1\3\3\1";
        uint8_t *query = (uint8_t*)"\0\3\3\1";
-//     uint8_t *query = (uint8_t*)"\1\3\3\1"; // FIXME: the output is not so right given this input!!!
-       static float qual[4] = {.01, .01, .01, .01};
+//     uint8_t *query = (uint8_t*)"\1\3\3\1";
+       static uint8_t qual[4] = {20, 20, 20, 20};
        ka_prob_glocal(ref, l_ref, query, l_query, qual, &ka_probpar_def, 0, 0);
        return 0;
 }