/* * Copyright (C) 2021 Christopher J. Howard * * This file is part of Antkeeper source code. * * Antkeeper source code is free software: you can redistribute it and/or modify * it under the terms of the GNU General Public License as published by * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or * (at your option) any later version. * * Antkeeper source code is distributed in the hope that it will be useful, * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the * GNU General Public License for more details. * * You should have received a copy of the GNU General Public License * along with Antkeeper source code. If not, see . */ #ifndef ANTKEEPER_GENETICS_MATRIX_HPP #define ANTKEEPER_GENETICS_MATRIX_HPP namespace genetics { /// Substitution matrix constants. namespace matrix { /** * BLOSUM62 substitution matrix. * * @see ftp://ftp.ncbi.nih.gov/blast/matrices/ */ template constexpr T blosum62[27][27] = { // A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z * { 4, -2, 0, -2, -1, -2, 0, -2, -1, 0, -1, -1, -1, -2, 0, -1, -1, -1, 1, 0, 0, 0, -3, 0, -2, -1, -4 }, // A { -2, 4, -3, 4, 1, -3, -1, 0, -3, 0, 0, -4, -3, 3, 0, -2, 0, -1, 0, -1, 0, -3, -4, -1, -3, 1, -4 }, // B { 0, -3, 9, -3, -4, -2, -3, -3, -1, 0, -3, -1, -1, -3, 0, -3, -3, -3, -1, -1, 0, -1, -2, -2, -2, -3, -4 }, // C { -2, 4, -3, 6, 2, -3, -1, -1, -3, 0, -1, -4, -3, 1, 0, -1, 0, -2, 0, -1, 0, -3, -4, -1, -3, 1, -4 }, // D { -1, 1, -4, 2, 5, -3, -2, 0, -3, 0, 1, -3, -2, 0, 0, -1, 2, 0, 0, -1, 0, -2, -3, -1, -2, 4, -4 }, // E { -2, -3, -2, -3, -3, 6, -3, -1, 0, 0, -3, 0, 0, -3, 0, -4, -3, -3, -2, -2, 0, -1, 1, -1, 3, -3, -4 }, // F { 0, -1, -3, -1, -2, -3, 6, -2, -4, 0, -2, -4, -3, 0, 0, -2, -2, -2, 0, -2, 0, -3, -2, -1, -3, -2, -4 }, // G { -2, 0, -3, -1, 0, -1, -2, 8, -3, 0, -1, -3, -2, 1, 0, -2, 0, 0, -1, -2, 0, -3, -2, -1, 2, 0, -4 }, // H { -1, -3, -1, -3, -3, 0, -4, -3, 4, 0, -3, 2, 1, -3, 0, -3, -3, -3, -2, -1, 0, 3, -3, -1, -1, -3, -4 }, // I { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, // J { -1, 0, -3, -1, 1, -3, -2, -1, -3, 0, 5, -2, -1, 0, 0, -1, 1, 2, 0, -1, 0, -2, -3, -1, -2, 1, -4 }, // K { -1, -4, -1, -4, -3, 0, -4, -3, 2, 0, -2, 4, 2, -3, 0, -3, -2, -2, -2, -1, 0, 1, -2, -1, -1, -3, -4 }, // L { -1, -3, -1, -3, -2, 0, -3, -2, 1, 0, -1, 2, 5, -2, 0, -2, 0, -1, -1, -1, 0, 1, -1, -1, -1, -1, -4 }, // M { -2, 3, -3, 1, 0, -3, 0, 1, -3, 0, 0, -3, -2, 6, 0, -2, 0, 0, 1, 0, 0, -3, -4, -1, -2, 0, -4 }, // N { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, // O { -1, -2, -3, -1, -1, -4, -2, -2, -3, 0, -1, -3, -2, -2, 0, 7, -1, -2, -1, -1, 0, -2, -4, -2, -3, -1, -4 }, // P { -1, 0, -3, 0, 2, -3, -2, 0, -3, 0, 1, -2, 0, 0, 0, -1, 5, 1, 0, -1, 0, -2, -2, -1, -1, 3, -4 }, // Q { -1, -1, -3, -2, 0, -3, -2, 0, -3, 0, 2, -2, -1, 0, 0, -2, 1, 5, -1, -1, 0, -3, -3, -1, -2, 0, -4 }, // R { 1, 0, -1, 0, 0, -2, 0, -1, -2, 0, 0, -2, -1, 1, 0, -1, 0, -1, 4, 1, 0, -2, -3, 0, -2, 0, -4 }, // S { 0, -1, -1, -1, -1, -2, -2, -2, -1, 0, -1, -1, -1, 0, 0, -1, -1, -1, 1, 5, 0, 0, -2, 0, -2, -1, -4 }, // T { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, // U { 0, -3, -1, -3, -2, -1, -3, -3, 3, 0, -2, 1, 1, -3, 0, -2, -2, -3, -2, 0, 0, 4, -3, -1, -1, -2, -4 }, // V { -3, -4, -2, -4, -3, 1, -2, -2, -3, 0, -3, -2, -1, -4, 0, -4, -2, -3, -3, -2, 0, -3, 11, -2, 2, -3, -4 }, // W { 0, -1, -2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 0, -1, -1, -1, -1, 0, -2, -1, -1, 0, 0, 0, -1, -2, -1, -1, -1, -4 }, // X { -2, -3, -2, -3, -2, 3, -3, 2, -1, 0, -2, -1, -1, -2, 0, -3, -1, -2, -2, -2, 0, -1, 2, -1, 7, -2, -4 }, // Y { -1, 1, -3, 1, 4, -3, -2, 0, -3, 0, 1, -3, -1, 0, 0, -1, 3, 0, 0, -1, 0, -2, -3, -1, -2, 4, -4 }, // Z { -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, 0, -4, -4, -4, -4, 0, -4, -4, -4, -4, -4, 0, -4, -4, -4, -4, -4, 1 } // * }; /** * BLOSUM80 substitution matrix. * * @see ftp://ftp.ncbi.nih.gov/blast/matrices/ */ template constexpr T blosum80[27][27] = { // A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z * { 7, -3, -1, -3, -2, -4, 0, -3, -3, 0, -1, -3, -2, -3, 0, -1, -2, -3, 2, 0, 0, -1, -5, -1, -4, -2, -8 }, // A { -3, 6, -6, 6, 1, -6, -2, -1, -6, 0, -1, -7, -5, 5, 0, -4, -1, -2, 0, -1, 0, -6, -8, -3, -5, 0, -8 }, // B { -1, -6, 13, -7, -7, -4, -6, -7, -2, 0, -6, -3, -3, -5, 0, -6, -5, -6, -2, -2, 0, -2, -5, -4, -5, -7, -8 }, // C { -3, 6, -7, 10, 2, -6, -3, -2, -7, 0, -2, -7, -6, 2, 0, -3, -1, -3, -1, -2, 0, -6, -8, -3, -6, 1, -8 }, // D { -2, 1, -7, 2, 8, -6, -4, 0, -6, 0, 1, -6, -4, -1, 0, -2, 3, -1, -1, -2, 0, -4, -6, -2, -5, 6, -8 }, // E { -4, -6, -4, -6, -6, 10, -6, -2, -1, 0, -5, 0, 0, -6, 0, -6, -5, -5, -4, -4, 0, -2, 0, -3, 4, -6, -8 }, // F { 0, -2, -6, -3, -4, -6, 9, -4, -7, 0, -3, -7, -5, -1, 0, -5, -4, -4, -1, -3, 0, -6, -6, -3, -6, -4, -8 }, // G { -3, -1, -7, -2, 0, -2, -4, 12, -6, 0, -1, -5, -4, 1, 0, -4, 1, 0, -2, -3, 0, -5, -4, -2, 3, 0, -8 }, // H { -3, -6, -2, -7, -6, -1, -7, -6, 7, 0, -5, 2, 2, -6, 0, -5, -5, -5, -4, -2, 0, 4, -5, -2, -3, -6, -8 }, // I { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, // J { -1, -1, -6, -2, 1, -5, -3, -1, -5, 0, 8, -4, -3, 0, 0, -2, 2, 3, -1, -1, 0, -4, -6, -2, -4, 1, -8 }, // K { -3, -7, -3, -7, -6, 0, -7, -5, 2, 0, -4, 6, 3, -6, 0, -5, -4, -4, -4, -3, 0, 1, -4, -2, -2, -5, -8 }, // L { -2, -5, -3, -6, -4, 0, -5, -4, 2, 0, -3, 3, 9, -4, 0, -4, -1, -3, -3, -1, 0, 1, -3, -2, -3, -3, -8 }, // M { -3, 5, -5, 2, -1, -6, -1, 1, -6, 0, 0, -6, -4, 9, 0, -4, 0, -1, 1, 0, 0, -5, -7, -2, -4, -1, -8 }, // N { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, // O { -1, -4, -6, -3, -2, -6, -5, -4, -5, 0, -2, -5, -4, -4, 0, 12, -3, -3, -2, -3, 0, -4, -7, -3, -6, -2, -8 }, // P { -2, -1, -5, -1, 3, -5, -4, 1, -5, 0, 2, -4, -1, 0, 0, -3, 9, 1, -1, -1, 0, -4, -4, -2, -3, 5, -8 }, // Q { -3, -2, -6, -3, -1, -5, -4, 0, -5, 0, 3, -4, -3, -1, 0, -3, 1, 9, -2, -2, 0, -4, -5, -2, -4, 0, -8 }, // R { 2, 0, -2, -1, -1, -4, -1, -2, -4, 0, -1, -4, -3, 1, 0, -2, -1, -2, 7, 2, 0, -3, -6, -1, -3, -1, -8 }, // S { 0, -1, -2, -2, -2, -4, -3, -3, -2, 0, -1, -3, -1, 0, 0, -3, -1, -2, 2, 8, 0, 0, -5, -1, -3, -2, -8 }, // T { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, // U { -1, -6, -2, -6, -4, -2, -6, -5, 4, 0, -4, 1, 1, -5, 0, -4, -4, -4, -3, 0, 0, 7, -5, -2, -3, -4, -8 }, // V { -5, -8, -5, -8, -6, 0, -6, -4, -5, 0, -6, -4, -3, -7, 0, -7, -4, -5, -6, -5, 0, -5, 16, -5, 3, -5, -8 }, // W { -1, -3, -4, -3, -2, -3, -3, -2, -2, 0, -2, -2, -2, -2, 0, -3, -2, -2, -1, -1, 0, -2, -5, -2, -3, -1, -8 }, // X { -4, -5, -5, -6, -5, 4, -6, 3, -3, 0, -4, -2, -3, -4, 0, -6, -3, -4, -3, -3, 0, -3, 3, -3, 11, -4, -8 }, // Y { -2, 0, -7, 1, 6, -6, -4, 0, -6, 0, 1, -5, -3, -1, 0, -2, 5, 0, -1, -2, 0, -4, -5, -1, -4, 6, -8 }, // Z { -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, 0, -8, -8, -8, -8, 0, -8, -8, -8, -8, -8, 0, -8, -8, -8, -8, -8, 1 } // * }; } // namspace matrix } // namespace genetics #endif // ANTKEEPER_GENETICS_MATRIX_HPP