matrice_distance.c

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           Master BIBS
     Universite Paris-Saclay
   Projet MiniInfo 1 2023-2024

Sujet propose par George Marchment
      george.marchment@lisn.fr
----------------------------------*/

#include "utils.h"

/*
Input : Deux Sequences
Output : Float
Main : Fonction qui retourne la distance entre deux sequences
*/
float distance(Sequence seq1, Sequence seq2)
{
    int substitutions = 0;
    int total = 0;
    for (int i = 0; seq1.seq[i] != '\0' && seq2.seq[i] != '\0'; i++)
    {
        if (seq1.seq[i] != '-' && seq2.seq[i] != '-')
        {
            total++;
            if (seq1.seq[i] != seq2.seq[i])
            {
                substitutions++;
            }
        }
    }
    return(float)substitutions / total;
}

/*
Input : Float
Output : Float
Main : Fonction qui applique la correction de Jukes-Cantor
*/
float jukes_cantor(float x)
{
    return -0.75 * log(1 - (4.0 / 3.0) * x);
}

/*-------------------------------------------------
Fonctions de manipulation de la matrice de distance
---------------------------------------------------*/

/*
Input : un entier et Une matrice de float
Output : None
Main : Procedure qui initialise une matrice à une matrice nulle
*/
void initialise_matrice(int entries, float matrice_distance[][entries])
{
    for (int i = 0; i < entries; i++)
    {
        for (int j = 0; j < entries; j++)
        {
            matrice_distance[i][j] = 0.0;
        }
    }
}

/*
Input : Deux entiers et Une matrice de float
Output : None
Main : Procedure qui print une matrice
*/
void print_matrix_float(int n, int m, float matrix[][m])
{
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        for (int j = 0; j < m; j++)
        {
            if (j < i)
            {
                printf(COLOR_GREEN "%9f " COLOR_RESET, matrix[i][j]);
            }
            else
            {
                printf(COLOR_RED "     .    " COLOR_RESET);
            }
        }
        printf("\n");
    }
}

/*
Input : entier, matrice de float et une liste de sequence
Output : None
Main : Procedure qui remplit la matrice avec la distance entre les sequences
*/
void fill_distance_matrix(int entries, float distance_matrix[][entries], Sequence sequences[])
{
    for (int i = 0; i < entries; i++)
    {
        for (int j = 0; j < i; j++)
        {
            float pairwise_distance = distance(sequences[i], sequences[j]);
            distance_matrix[i][j] = jukes_cantor(pairwise_distance);
        }
    }
}

/*
Input : Un fichier
Output : None
Main : Fonction qui prend une adresse en entree et qui calcule et affiche la matrice de distance correspondant aux sequences
*/
void show_distance_matrix(char *file_aligne)
{
    int nb_entries = get_number_entries(file_aligne);
    Sequence tab_sequences_aligne[nb_entries];
    parse_file(file_aligne, tab_sequences_aligne);
    float matrice_distance[nb_entries][nb_entries];
    initialise_matrice(nb_entries, matrice_distance);
    fill_distance_matrix(nb_entries, matrice_distance, tab_sequences_aligne);
    printf("La matrice de distance calculee pour le fichier '%s' :\n\n", file_aligne);
    print_matrix_float(nb_entries, nb_entries, matrice_distance);
    printf("\n");
}