heatmap.cpp

   1 /*
   2  *  heatmap.cpp
   3  *  Mothur
   4  *
   5  *  Created by Sarah Westcott on 3/25/09.
   6  *  Copyright 2009 Schloss Lab UMASS Amherst. All rights reserved.
   7  *
   8  */
   9
  10 #include "heatmap.h"
  11
  12 //**********************************************************************************************************************
  13 HeatMap::HeatMap(){
  14         try {
  15                 globaldata = GlobalData::getInstance();
  16                 format = globaldata->getFormat();
  17
  18         }
  19         catch(exception& e) {
  20                 cout << "Standard Error: " << e.what() << " has occurred in the HeatMap class Function HeatMap. Please contact Pat Schloss at pschloss@microbio.umass.edu." << "\n";
  21                 exit(1);
  22         }
  23         catch(...) {
  24                 cout << "An unknown error has occurred in the HeatMap class function HeatMap. Please contact Pat Schloss at pschloss@microbio.umass.edu." << "\n";
  25                 exit(1);
  26         }
  27 }
  28 //**********************************************************************************************************************
  29 void HeatMap::getPic(OrderVector* order) {
  30         try {
  31                 colorScale.clear();
  32
  33                 rabund = order->getRAbundVector();
  34
  35                 for (int i = 0; i < rabund.size(); i++) {
  36                         colorScale[rabund.get(i)] = "";
  37                 }
  38
  39                 float scaler = 255 / (float) colorScale.size();
  40
  41                 //go through map and give each score a color value
  42                 for (it = colorScale.begin(); it != colorScale.end(); it++) {
  43                         it->second = toHex(int(float(it->first) * scaler));
  44                         if(it->second.length() == 1) {  it->second = "0" + it->second;  }
  45                 }
  46
  47                 string filenamesvg = globaldata->inputFileName + ".heatmap." + order->getLabel() + ".svg";
  48
  49                 openOutputFile(filenamesvg, outsvg);
  50
  51                 //scale max rank so the maxrank = bright red
  52
  53                 //svg image
  54                 outsvg << "<svg width=\"100%\" height=\"100%\" viewBox=\"0 0 300 " + toString((rabund.getNumBins()*5 + 15))  + "\">\n";
  55                 outsvg << "<g>\n";
  56
  57                 int x = 15;
  58                 int y = 15;
  59                 string color;
  60
  61                 for (int i = 0; i <= rabund.getNumBins(); i++) {
  62
  63                         color = colorScale[rabund.get(i)];
  64
  65                         outsvg << "<rect fill=\"#" + color + "0000\" stroke=\"#" + color + "0000\" x=\"" + toString(x) + "\" y=\"" + toString(y) + "\" width=\"300\" height=\"5\"/>\n";
  66                         y += 5;
  67                 }
  68                 outsvg << "</g>\n</svg>\n";
  69
  70                 outsvg.close();
  71
  72         }
  73         catch(exception& e) {
  74                 cout << "Standard Error: " << e.what() << " has occurred in the HeatMap class Function getPic. Please contact Pat Schloss at pschloss@microbio.umass.edu." << "\n";
  75                 exit(1);
  76         }
  77         catch(...) {
  78                 cout << "An unknown error has occurred in the HeatMap class function getPic. Please contact Pat Schloss at pschloss@microbio.umass.edu." << "\n";
  79                 exit(1);
  80         }
  81 }
  82 //**********************************************************************************************************************
  83 void HeatMap::getPic(SharedOrderVector* sharedorder) {
  84         try {
  85                 colorScale.clear();
  86
  87                 //fills vector of sharedsabunds - lookup
  88                 getSharedVectors(sharedorder);
  89
  90                 //sort lookup so shared bins are on top
  91                 sortSharedVectors();
  92
  93                 //get maxBin
  94                 for (int i = 0; i < lookup.size(); i++) {
  95                         for (int j = 0; j < lookup[i]->size(); j++) {
  96                                 colorScale[lookup[i]->getAbundance(j)] = "";
  97                         }
  98                 }
  99
 100                 //get scaler
 101                 float scaler = 255 / (float) colorScale.size();
 102
 103                 //go through map and give each score a color value
 104                 for (it = colorScale.begin(); it != colorScale.end(); it++) {
 105                         it->second = toHex(int(float(it->first) * scaler));
 106                         if(it->second.length() == 1) {  it->second = "0" + it->second;  }
 107                 }
 108
 109                 string filenamesvg = globaldata->inputFileName + ".heatmap." + sharedorder->getLabel() + "." + groupComb + ".svg";
 110                 openOutputFile(filenamesvg, outsvg);
 111
 112                 //svg image
 113                 outsvg << "<svg width=\"100%\" height=\"100%\" viewBox=\"0 0 " + toString(lookup.size() * 300) + " " + toString((lookup[0]->getNumBins()*5 + 15))  + "\">\n";
 114                 outsvg << "<g>\n";
 115
 116                 int x = 15;
 117                 int y = 15;
 118                 string color;
 119
 120                 for (int i = 0; i <= lookup[0]->getNumBins(); i++) {
 121
 122                         for (int j = 0; j < lookup.size(); j++) {
 123
 124                                 color = colorScale[lookup[j]->getAbundance(i)];
 125
 126                                 outsvg << "<rect fill=\"#" + color + "0000\" stroke=\"#" + color + "0000\" x=\"" + toString(x) + "\" y=\"" + toString(y) + "\" width=\"300\" height=\"5\"/>\n";
 127                                 x += 300;
 128                         }
 129                         x = 15;
 130                         y += 5;
 131                 }
 132                 outsvg << "</g>\n</svg>\n";
 133
 134                 outsvg.close();
 135
 136
 137
 138         }
 139         catch(exception& e) {
 140                 cout << "Standard Error: " << e.what() << " has occurred in the HeatMap class Function getPic. Please contact Pat Schloss at pschloss@microbio.umass.edu." << "\n";
 141                 exit(1);
 142         }
 143         catch(...) {
 144                 cout << "An unknown error has occurred in the HeatMap class function getPic. Please contact Pat Schloss at pschloss@microbio.umass.edu." << "\n";
 145                 exit(1);
 146         }
 147 }
 148 //**********************************************************************************************************************
 149 void HeatMap::getSharedVectors(SharedOrderVector* order){
 150         try {
 151
 152                 //delete lookup
 153                 for (int j = 0; j < lookup.size(); j++) {
 154                         delete lookup[j];
 155                 }
 156
 157                 lookup.clear();
 158
 159                 groupComb = "";
 160
 161                 //create and initialize vector of sharedvectors, one for each group
 162                 for (int i = 0; i < globaldata->Groups.size(); i++) {
 163                         SharedRAbundVector* temp = new SharedRAbundVector(order->getNumBins());
 164                         temp->setLabel(order->getLabel());
 165                         temp->setGroup(globaldata->Groups[i]);
 166                         groupComb += globaldata->Groups[i];
 167                         lookup.push_back(temp);
 168                 }
 169
 170                 int numSeqs = order->size();
 171                 //sample all the members
 172                 for(int i=0;i<numSeqs;i++){
 173                         //get first sample
 174                         individual chosen = order->get(i);
 175                         int abundance;
 176
 177                         //set info for sharedvector in chosens group
 178                         for (int j = 0; j < lookup.size(); j++) {
 179                                 if (chosen.group == lookup[j]->getGroup()) {
 180                                          abundance = lookup[j]->getAbundance(chosen.bin);
 181                                          lookup[j]->set(chosen.bin, (abundance + 1), chosen.group);
 182                                          break;
 183                                 }
 184                         }
 185                 }
 186
 187         }
 188         catch(exception& e) {
 189                 cout << "Standard Error: " << e.what() << " has occurred in the HeatMap class Function getSharedVectors. Please contact Pat Schloss at pschloss@microbio.umass.edu." << "\n";
 190                 exit(1);
 191         }
 192         catch(...) {
 193                 cout << "An unknown error has occurred in the HeatMap class function getSharedVectors. Please contact Pat Schloss at pschloss@microbio.umass.edu." << "\n";
 194                 exit(1);
 195         }
 196
 197 }
 198
 199
 200 //**********************************************************************************************************************
 201 void HeatMap::sortSharedVectors(){
 202         try {
 203                 //copy lookup and then clear it to refill with sorted.
 204                 //loop though lookup and determine if they are shared
 205                 //if they are then insert in the front
 206                 //if not push to back
 207
 208                 bool shared;
 209                 vector<SharedRAbundVector*> looktemp;
 210
 211                 //create and initialize looktemp as a copy of lookup
 212                 for (int i = 0; i < lookup.size(); i++) {
 213                         SharedRAbundVector* temp = new SharedRAbundVector(lookup[i]->getNumBins());
 214                         temp->setLabel(lookup[i]->getLabel());
 215                         temp->setGroup(lookup[i]->getGroup());
 216                         //copy lookup i's info
 217                         for (int j = 0; j < lookup[i]->size(); j++) {
 218                                 temp->set(j, lookup[i]->getAbundance(j), lookup[i]->getGroup());
 219                         }
 220                         looktemp.push_back(temp);
 221                 }
 222
 223                 //clear out lookup to create sorted lookup
 224                 lookup.clear();
 225
 226                 //create and initialize lookup to empty vectors
 227                 for (int i = 0; i < looktemp.size(); i++) {
 228                         SharedRAbundVector* temp = new SharedRAbundVector();
 229                         lookup.push_back(temp);
 230                 }
 231
 232                 //for each bin
 233                 for (int i = 0; i < looktemp[0]->size(); i++) {
 234                         shared = true;
 235                         //for each group
 236                         for (int j = 0; j < looktemp.size(); j++) {
 237                                 if (looktemp[j]->getAbundance(i) == 0) { shared = false; }
 238                         }
 239
 240                         //fill lookup
 241                         for (int j = 0; j < looktemp.size(); j++) {
 242                                 //if they are not shared then push to back, if they are not insert in front
 243                                 if (shared == false)  { lookup[j]->push_back(looktemp[j]->getAbundance(i), i, looktemp[j]->getGroup()); }
 244                                 else { lookup[j]->push_front(looktemp[j]->getAbundance(i), i, looktemp[j]->getGroup()); }
 245                         }
 246                 }
 247
 248                 //delete looktemp
 249                 for (int j = 0; j < looktemp.size(); j++) {
 250                         delete looktemp[j];
 251                 }
 252
 253         }
 254         catch(exception& e) {
 255                 cout << "Standard Error: " << e.what() << " has occurred in the HeatMap class Function sortSharedVectors. Please contact Pat Schloss at pschloss@microbio.umass.edu." << "\n";
 256                 exit(1);
 257         }
 258         catch(...) {
 259                 cout << "An unknown error has occurred in the HeatMap class function sortSharedVectors. Please contact Pat Schloss at pschloss@microbio.umass.edu." << "\n";
 260                 exit(1);
 261         }
 262
 263 }
 264
 265 //**********************************************************************************************************************
 266
 267
 268
 269
 270