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First trial of a fastest LCS implementation
This commit is contained in:
216
pkg/obialign/fastlcs.go
Normal file
216
pkg/obialign/fastlcs.go
Normal file
@ -0,0 +1,216 @@
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package obialign
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import (
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"log"
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"git.metabarcoding.org/lecasofts/go/obitools/pkg/obiseq"
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)
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// Out values are always the smallest
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// Among in values, they rank according to their score
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// For equal score the shortest path is the best
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func _encodeValues(score, length int, out bool) uint64 {
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const mask = uint64(1<<16) - 1
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us := uint64(score)
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fo := (us << 16) | (uint64((^length)-1) & mask)
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if !out {
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fo |= (uint64(1) << 32)
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}
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return fo
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}
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func _decodeValues(value uint64) (int, int, bool) {
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const mask = uint64(1<<16) - 1
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score := int((value >> 16) & mask)
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length := int(((value + 1) ^ mask) & mask)
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out := (value & (1 << 32)) == 0
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return score, length, out
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}
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func _incpath(value uint64) uint64 {
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return value - 1
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}
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func _incscore(value uint64) uint64 {
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const incr = uint64(1) << 16
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return value + incr
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}
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func _setout(value uint64) uint64 {
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const outmask = uint64(1) << 32
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return value | outmask
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}
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func _isout(value uint64) bool {
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const outmask = uint64(1) << 32
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return (value & outmask) == 0
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}
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var _empty = _encodeValues(0, 0, false)
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var _out = _encodeValues(0, 3000, true)
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func FastLCSScore(seqA, seqB *obiseq.BioSequence, maxError int) (int, int) {
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// x:=_encodeValues(12,0,false)
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// xs,xl,xo := _decodeValues(x)
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// log.Println(x,xs,xl,xo)
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// x=_encodeValues(12,1,false)
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// xs,xl,xo = _decodeValues(x)
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// log.Println(x,xs,xl,xo)
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// x=_encodeValues(12,2,false)
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// xs,xl,xo = _decodeValues(x)
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||||
// log.Println(x,xs,xl,xo)
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lA := seqA.Length()
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lB := seqB.Length()
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// Ensure that A is the longest
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if lA < lB {
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seqA, seqB = seqB, seqA
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lA, lB = lB, lA
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}
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delta := lA - lB
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// The difference of length is larger the maximum allowed errors
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if delta > maxError {
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// log.Println("Too large difference of length")
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return -1, -1
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}
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// Doit-on vraiment diviser par deux ??? pas certain
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extra := ((maxError - delta) / 2) + 1
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even := 1 + delta + 2*extra
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width := 2*even - 1
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previous := make([]uint64, width)
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current := make([]uint64, width)
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// Initialise the first line
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for j := 0; j < width; j++ {
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if (j == extra+even) || (j == extra+even-1) {
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previous[j] = _encodeValues(0, 1, false)
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} else {
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||||
previous[j] = _empty
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}
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}
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N := lB + ((delta) >> 1)
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X := width
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// log.Println("N = ", N)
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for y := 1; y <= N; y++ {
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// in_matrix := false
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for x := 0; x < width; x++ {
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X = y * width + x
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modulo := X % width
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begin := X - modulo
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quotien := begin / width
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i := quotien + extra - modulo
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j := quotien - extra + modulo
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if x >= even {
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i += even
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||||
j += 1 - even
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}
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//log.Println(X, i, j, i < 0 || j < 0 || i > lB || j > lA)
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// We are out of tha alignement matrix
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if i < 0 || j < 0 || i > lB || j > lA {
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X++
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||||
continue
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}
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var Sdiag, Sleft, Sup uint64
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switch {
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||||
|
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case i == 0:
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Sup = _encodeValues(0, 30000, false)
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||||
Sdiag = _encodeValues(0, 30000, false)
|
||||
Sleft = _encodeValues(0, j-1, false)
|
||||
case j == 0:
|
||||
Sup = _encodeValues(0, i-1, false)
|
||||
Sdiag = _encodeValues(0, 30000, false)
|
||||
Sleft = _encodeValues(0, 30000, false)
|
||||
default:
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Sdiag = previous[x]
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||||
if x >= even {
|
||||
Sleft = current[x-even]
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||||
Sup = current[x-even+1]
|
||||
} else {
|
||||
if x < (even - 1) {
|
||||
Sup = previous[x+even]
|
||||
} else {
|
||||
Sup = _out
|
||||
}
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||||
if x > 0 {
|
||||
Sleft = previous[x+even-1]
|
||||
} else {
|
||||
Sleft = _out
|
||||
}
|
||||
}
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||||
}
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// log.Println("scores @",i,j,": ",Sdiag,Sup,Sleft)
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// ds,dl,ol := _decodeValues(Sdiag)
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// log.Println(ds,dl,ol)
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// ds,dl,ol = _decodeValues(Sup)
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||||
// log.Println(ds,dl,ol)
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||||
// ds,dl,ol = _decodeValues(Sleft)
|
||||
// log.Println(ds,dl,ol)
|
||||
var score uint64
|
||||
switch {
|
||||
case Sdiag >= Sup && Sdiag >= Sleft:
|
||||
score = Sdiag
|
||||
if seqA.Sequence()[j-1] == seqB.Sequence()[i-1] {
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||||
score = _incscore(score)
|
||||
}
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||||
case Sup >= Sleft:
|
||||
score = Sup
|
||||
default:
|
||||
score = Sleft
|
||||
}
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||||
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||||
if _isout(Sdiag) || _isout(Sup) || _isout(Sleft) {
|
||||
score = _setout(score)
|
||||
}
|
||||
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||||
// if i < 5 && j < 5 {
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// ds, dl, ol := _decodeValues(_incpath(score))
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// log.Println("@", i, j,":", ds, dl, ol)
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// }
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||||
current[x] = _incpath(score)
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||||
// if i == lB && j == lA {
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// s, l, o := _decodeValues(current[x])
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||||
// log.Println("Results in ", x, y, "(", i, j, ") values : ", s, l, o)
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||||
// }
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||||
|
||||
X++
|
||||
}
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||||
// if !in_matrix {
|
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// log.Fatalln("Never entred in the matrix", y, "/", N)
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||||
// }
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||||
previous, current = current, previous
|
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|
||||
}
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||||
|
||||
s, l, o := _decodeValues(previous[(delta%2)*even+extra+(delta>>1)])
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||||
|
||||
if o {
|
||||
log.Println("Too much error", s, l, (lA%2)*even+(lA-lB), lA, lB, width, even, N)
|
||||
return -1, -1
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||||
}
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||||
|
||||
return s, l
|
||||
}
|
||||
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||||
// width * j + modulo + width * extra - width * modulo= X
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||||
// i = (X - modulo)/width - modulo + extra
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