random_assembler.cpp

/*
Code Authors: Ali Chehab (amc33@mail.aub.edu), Christophe Khalil (cak29@mail.aub.edu)
Code: v0.2 - Upated
AUB - BIOINFORMATICS
*/


#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <cmath>
#include <map>
#include <tuple>
#include <algorithm>
#include <unordered_map>
#include <set>
#include <chrono>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <utility>
#include <omp.h>
#include <regex>
#include <string_view>
#include <array>  

using std::string;
using std::vector;
using std::string_view;
using std::cout;
using std::unordered_map;
using std::endl;


class SuffixArray{ // use counting sort and cumulative counts to efficiently construct the suffix array for the given input string
    public:
    /* OLD non-efficient way
    vector<long> sortCharacters(string_view S){ // initialize, sort and get counts
        size_t l {S.size()};
        vector<long> order(l,0); //init vector of size l to 0
        unordered_map<char, long> count;

        for(size_t i{0};i<l;++i){
            count[S[i]]= count.find(S[i]) != count.end() ? count[S[i]] + 1 : 1;
        }
        std::vector<char> charList;
        for (const auto& kv : count) {
            charList.push_back(kv.first);
        }
        std::sort(charList.begin(), charList.end());

        char prevChar {charList[0]};
        for (size_t i {1}; i < charList.size(); ++i) {
            count[charList[i]] += count[prevChar];
            prevChar = charList[i];
        }

        for (long long i {l - 1}; i >= 0; --i) {
            char c = S[i];
            count[c] = count[c] - 1;
            order[count[c]] = i;
        }

        return order;

    }
    */
       vector<long> sortCharacters(string_view S) {
        const size_t len = S.size();
        vector<long> order(len);
        
        // Use array instead of unordered_map - much faster for ASCII
        // 256 covers all possible ASCII characters
        std::array<long, 256> count = {};
        
        // First pass: count characters
        // Using raw pointer for faster access
        const char* str = S.data();
        for(size_t i = 0; i < len; ++i) {
            count[static_cast<unsigned char>(str[i])]++;
        }
        
        // Calculate cumulative counts
        // Skip unused characters in ASCII range
        long total = 0;
        for(size_t i = 0; i < 256; ++i) {
            long temp = count[i];
            count[i] = total;
            total += temp;
        }
        
        // Build the order array using counting sort
        // Go backwards to maintain stability
        for(long i = len - 1; i >= 0; --i) {
            unsigned char c = static_cast<unsigned char>(str[i]);
            order[count[c]++] = i;
        }
        
        return order;
    }

    std::vector<long> computeCharClasses(string_view S, const std::vector<long>& order) {
    long l {S.size()};
    std::vector<long> charClass(l, 0);
    charClass[order[0]] = 0;

    for (long long i {1}; i < l; ++i) {
        if (S[order[i]] != S[order[i - 1]]) {
            charClass[order[i]] = charClass[order[i - 1]] + 1;
        } else {
            charClass[order[i]] = charClass[order[i - 1]];
            }
        }
        return charClass;
    }

    std::vector<long> sortDoubled(string_view S, long L, const std::vector<long>& order, const std::vector<long>& _class) {
    long sLen = S.length();
    std::vector<long> count(sLen, 0);
    std::vector<long> newOrder(sLen, 0); // final suffix array

    for (long long i {0}; i < sLen; ++i) {
        count[_class[i]] += 1;
    }

    for (long long j {1}; j < sLen; ++j) {
        count[j] += count[j - 1];
    }

    for (long i {sLen - 1}; i >= 0; --i) {
        long long start = (order[i] - L + sLen) % sLen;
        long long cl {_class[start]};
        count[cl] -= 1;
        newOrder[count[cl]] = start;
    }

    return newOrder;
}

std::vector<long> updateClasses(const std::vector<long>& newOrder, const std::vector<long>& _class, long L) { // call and build the suffix arary
    long n {newOrder.size()};
    std::vector<long> newClass(n, 0);
    newClass[newOrder[0]] = 0;

    for (long long  i {1}; i < n; ++i) {
        long long curr {newOrder[i]};
        long long prev {newOrder[i - 1]};
        long long mid  {curr + L};
        long long midPrev {(prev + L) % n};

        if (_class[curr] != _class[prev] || _class[mid] != _class[midPrev]) {
            newClass[curr] = newClass[prev] + 1;
        } else {
            newClass[curr] = newClass[prev];
        }
    }

    return newClass;
   }
    vector<long> buildSuffixArray(string_view S){
       size_t sLen {S.size()};
       auto order {sortCharacters(S)};
       auto _class {computeCharClasses(S,order)};
       size_t L=1;
       while(L < sLen){
        order = sortDoubled(S,L,order,_class);
        _class= updateClasses(order,_class,L);
        L=2*L;
       }
       return order;

    }
};
struct Occurrence { // package the patter, its position and its score
    long position;
    int score;
    string pattern;

    Occurrence(long pos, int scr,string_view  pat) : position(pos), score(scr), pattern(pat) {}
};
struct PatternPosition{ // package the patter and its position
    long long  position;
    string     pattern;

    PatternPosition(long long pos,string_view pat) : position(pos), pattern(pat) {}
};
struct Scoring{ // package the values for match scoring
    unsigned int match;
    unsigned int mismatch; 
    unsigned int gap;
    unsigned int extend;
    Scoring(const unsigned int mat, const unsigned int mis, const unsigned int gay, const unsigned int ext) : match(mat), mismatch(mis), gap(gay), extend(ext) {}
};

struct Paramerters{ // package all the input params
    public:
    int allowed_mismatches;
    int threads;
    int match_score;
    int mismatch_penalty;
    int gap_penalty;
    int extend_penalty;
    bool verbose;

    Paramerters(int mismatches,unsigned int threads = 1, unsigned int match = 1, unsigned int mismatch = 4, unsigned int gap = 6, unsigned int extend = 1, bool verb = false):
    allowed_mismatches(mismatches),threads(threads),match_score(match),mismatch_penalty(mismatch),gap_penalty(gap),extend_penalty(extend),verbose(verb){}
};
class ApproxPatternMatching {
public:
    void run(string_view text,vector<string> patterns,const Paramerters& params) {
        const Scoring score = Scoring(params.match_score, params.mismatch_penalty, params.gap_penalty, params.extend_penalty);

        if (params.verbose){
        std::cout << "+---------------------------+" << endl;
        std::cout << "|   Reference Genome size   |" << text.size() << endl;
        std::cout << "|   Patterns count          |" << patterns.size() << endl;
        std::cout << "|   Allowed mismatches      |" << params.allowed_mismatches << endl;
        std::cout << "|   Assigned threads        |" << params.threads<< endl;
        std::cout << "+---------------------------+" << endl;
        }
        auto startT = std::chrono::high_resolution_clock::now();

        // auto comparator = [](const std::vector<long>& a, const std::vector<long>& b) {return a.size() < b.size();};
        unordered_map<string, vector<long>> perfectScores; // dictionary to store the indexes of patterns that match perfectly

        // get the index and pattern occurences (score computed inside)
        vector<Occurrence> occs = findOccurrences(text, patterns, params.allowed_mismatches, perfectScores, params.threads, score);
        auto endT = std::chrono::high_resolution_clock::now();
        if (params.verbose){
        std::cout << "+---------------------------+" << endl;
             cout << "|#of non-perfect occurrences|"<<occs.size()<<endl;
        std::cout << "+---------------------------+" << endl;
        std::cout << "+---------------------------+" << endl;
             cout << "|Elapsed Time:Find All Occs | " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(endT - startT).count() << " seconds" << endl;
        std::cout << "+---------------------------+" << endl;
        }

        // build dictionary to keep track of how many copies of a read exist
        unordered_map<string, unsigned int> patternDict = getReadDict(patterns);
        if (params.verbose){
        std::cout << "+---------------------------+" << endl;
            cout<<"|    #of Unique Patterns    |"<<patternDict.size()<<endl;
        std::cout << "+---------------------------+" << endl;
        }
        // Aligning reads to reference
        vector<char> finalStringVector = alignPerfect(perfectScores, patternDict, text.length(), params.threads);
        alignString(finalStringVector, occs, patternDict,params.threads);

        std::ofstream contigFile("output_contigs.txt");
        string line = "";
        for (size_t i; i<finalStringVector.size(); i++){
            if(finalStringVector[i] == '-'){ // end of contig or in gap
                if(line != ""){
                    contigFile<<line<<endl; // output in a line
                    line = ""; // reset line
                }
            }
            else{
                line += finalStringVector[i];
            }
        }
        if(line != ""){ // in case of no -
            contigFile<<line<<endl; // output in a line
            line = ""; // reset line
        }
        contigFile.close();

        string finalString(finalStringVector.begin(),finalStringVector.end()); // convert from vector to string

        endT = std::chrono::high_resolution_clock::now();
        if (params.verbose){
        std::cout << "+---------------------------+" << endl;
        std::cout << "|    Total Elapsed Time     | " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(endT - startT).count() << " seconds" << endl;
        std::cout << "+---------------------------+" << endl;
        }
        std::ofstream finalFile("output_single.txt");

        finalFile<<finalString;
        finalFile.close();
        cout<<"Saved output to output_single.txt & output_contigs.txt"<<endl;
    }

private:
    vector<long> bwtFromSuffixArray(string_view text, const std::vector<long>& order, const std::vector<char>& alphabet,std::unordered_map<char, std::vector<long>>& counts,std::unordered_map<char, long>& starts);
    bool approxMatching(string_view p1, string_view p2, int d);
    vector<Occurrence> findOccurrences(string_view text, const vector<string>& patterns, int d, unordered_map<string, vector<long>>& perfectScores, const unsigned int threads, const Scoring& scorer);
    void alignString(vector<char>& finalStringVector, vector<Occurrence>& orderedOcc, unordered_map<string, unsigned int>& patternDict, const unsigned int threads);
    unordered_map<string, unsigned int> getReadDict(const vector<string>& patterns); // UPD1 const and pass by ref (how did we miss that in the 1st place ...)
    vector<char> alignPerfect(unordered_map<string, vector<long>>& perfectDict, unordered_map<string, unsigned int>& patternDict, const unsigned long textSize, const unsigned int threads);
    int computeScore(string_view text, string_view pattern, int d, const Scoring& score);
};

unordered_map<string, unsigned int> ApproxPatternMatching::getReadDict(const vector<string>& patterns){
    unordered_map<string, unsigned int> readDict;
    for(const string& str : patterns){ // go through all the patterns and update the dictionary
        if (readDict.find(str) == readDict.end()) {
            readDict[str] = 1;
        } else {
            readDict[str]++;
        }
    }
    return readDict;
}
vector<long> ApproxPatternMatching::bwtFromSuffixArray(string_view text, const vector<long>& order, const vector<char>& alphabet,std::unordered_map<char, vector<long>>& counts,std::unordered_map<char, long>& starts) {
    long l {text.size()};
    vector<long> bwt(l);
    for (const char& ch : alphabet) { // initialize counts with 0's
        counts[ch] = vector<long>(l + 1, 0);
    }
    for (long long i {0}; i < l; ++i) { // build the BWT by rearranging the characters based on the suffix array
        bwt[i] = text[(order[i] + l - 1) % l]; // collapsed a loop- micro opti
        char currChar {bwt[i]};
        for (const auto& entry : counts) {
            counts[entry.first][i + 1] = counts[entry.first][i];
        }
        counts[currChar][i + 1] += 1;
    }

    long long  currIndex {0}; // Calculate the starting index of each character in the sorted BWT
    for (const char& ch : alphabet) {
        starts[ch] = currIndex;
        currIndex += counts[ch][l];
    }
    return bwt;
}
bool ApproxPatternMatching::approxMatching(string_view p1, string_view p2, const int d) {
    int error = 0;
    for (size_t i = 0; i < p1.size(); ++i) {
        if (p1[i] != p2[i]) {
            error += 1;
            if (error > d) {
                return false;
            }
        }
    }
    return true;
}
int ApproxPatternMatching::computeScore(string_view text,string_view pattern, int d, const Scoring& scorer) {

    // The following function does the scoring for a given alignment after being matched with BWT
    // but essential info abou the sequence base quality is missing
    // how are we supposed to know how to map ??

    int score = 0;
    int gapCount = 0;
    //+1 for match, -4 for mismatch, -6 for gap open, -1 for gap extension
    for (size_t i = 0; i < pattern.size(); ++i) {
        if (text[i] == pattern[i]) {
            score += scorer.match; // Match
        } else {
            score -= scorer.mismatch; // Mismatch
        }
        if(pattern[i] == ' ')
            gapCount += 1; //micro-opti collapsed for
    }

    score -= scorer.gap * std::min(gapCount, d); // Gap open
    score -= scorer.extend * std::max(0, gapCount - d); // Gap extension

    return score;
}

size_t NegIndexToPos(const size_t str_size, long long index){
    // Handle negative indexing
    if (index < 0) {
        index = str_size + index;
    }
    // Check if the index is within bounds
    if (index >= 0 && index < static_cast<long long>(str_size)) {
        return index;
    } else {
        // Handle index out of bounds (you may want to throw an exception or handle it differently)
        std::cerr << "Index out of bounds\n";
        return '\0';  // Return a default value, you can modify this accordingly
    }
}

vector<Occurrence> ApproxPatternMatching::findOccurrences(string_view text, const std::vector<std::string>& patterns, int d, unordered_map<string, vector<long>>& perfectScores, const unsigned int threads, const Scoring& scorer) {
    SuffixArray suffixArray;
    //vector<long> order = suffixArray.buildSuffixArray(text); //old slow way
      auto order = std::move(suffixArray.buildSuffixArray(text));  //UPD1

    vector<char> alphabet = {'$', 'a', 'c', 'g', 't'}; //  check if the alphabet should be capitalized or not
    bool keep = false;
    for (unsigned int i=0; i<alphabet.size();i++){
        if(text[0] == alphabet[i]){
            keep = true;
            break;
        }
    }
    if (!keep){
        alphabet = {'$', 'A', 'C', 'G', 'T'};
    }

    std::unordered_map<char, vector<long>> counts;
    std::unordered_map<char, long> starts;

    std::vector<long> bwt = bwtFromSuffixArray(text, order, alphabet,counts,starts);
    std::vector<Occurrence> occs;
    
   // #pragma omp parallel for num_threads(threads) // Parallelize the loop using OpenMP
    #pragma omp parallel for schedule(dynamic) num_threads(threads) // UPD1
    for (unsigned int p = 0; p < patterns.size(); ++p) {
        string_view pattern = patterns[p];
        std::set<long> currOccs;
        long n = pattern.size();
        long k = n / (d + 1);
        vector<std::pair<string, int>> seeds;
        for (long i = 0; i < d; ++i) {
            seeds.emplace_back(pattern.substr(i * k, k), i * k);
        }
        seeds.emplace_back(pattern.substr(d * k, n - d * k), d * k);
        for (const auto& seed : seeds) {
            long top {0};
            long bottom {bwt.size() - 1};
            long currIndex {seed.first.size() - 1};
            while (top <= bottom) {
                if (currIndex >= 0) {
                    char symbol = seed.first[currIndex];
                    currIndex -= 1;
                    // cout<< symbol<<endl; /////////////////////////////////////////////////////////// for testing ////////////////
                    if (counts[symbol][bottom + 1] - counts[symbol][top] > 0) {
                        top = starts[symbol] + counts[symbol][top];
                        bottom = starts[symbol] + counts[symbol][bottom + 1] - 1;
                    } else {
                        break;
                    }
                } else {
                    for (long i = top; i <= bottom; ++i) {
                        currOccs.insert(order[i] - seed.second);
                    }
                    break;
                }
            }
        }


        for (long occ : currOccs) {
            string_view sub = text.substr(NegIndexToPos(text.size(),occ), n);
            if (approxMatching(sub, pattern, d)) {
                int score = computeScore(sub, pattern, d, scorer); // could be merged with approxMatching for improvement (maybe)
                if (score == pattern.length()){ // perfect match
                    #pragma omp critical(perfectScore) // creates a crititcal data block to ensure no race conditions occur
                    //auto ptrn= string(pattern);
                    if (perfectScores.count(string(pattern))){ // check if vector with key already exists
                        perfectScores[string(pattern)].push_back(occ);
                    }
                    else {
                        perfectScores[string(pattern)] = {occ}; // create new vector
                    }
                }else{
                    #pragma omp critical(occsCritical) // creates a crititcal data block to ensure no race conditions occur
                    occs.emplace_back(Occurrence(occ, score, pattern));
                }
                
            }
        }
    }
    return occs;
}
vector<char> ApproxPatternMatching::alignPerfect(unordered_map<string, vector<long>>& perfectDict, unordered_map<string, unsigned int>& patternDict, const unsigned long textSize, const unsigned int threads){
    
    vector<char> conString(textSize-1, '-'); //  the vector that keeps track of the final string (-1 for the $)
    vector<string> sortedKeys; //  vector to store the patterns in descending order of how many copies exist
    for (const auto& entry : perfectDict) {
        sortedKeys.push_back(entry.first); // store the keys
    }
    std::sort(sortedKeys.begin(),sortedKeys.end(),[&patternDict](const std::string& a, const std::string& b){ // sort in descending order of how many copies exist
        return patternDict[a] > patternDict[b];
    });

    vector<PatternPosition> toWrite;
    // Assign indices to keys
    for (const std::string& key : sortedKeys) {
        vector<long>& indices = perfectDict[key];
        unsigned int count = patternDict[key];
        for (long int& index : indices) {
            if (count > 0 && index < textSize) {
                // Bind the index to the key
                toWrite.emplace_back(PatternPosition(index,key));
                count--;
            }
        }
        // Update the remaining usage count for the key
        patternDict[key] = count;
    }
    
    // write in parallel
    #pragma omp parallel for num_threads(threads) // Parallelize the loop using OpenMP
    for (unsigned int p = 0; p < toWrite.size(); ++p) {
        for (unsigned int j = 0; j < toWrite[p].pattern.length(); j++){ // go through the characters of the string
            conString[toWrite[p].position+j] = toWrite[p].pattern[j];
        }
    }

    return conString;
}
void ApproxPatternMatching::alignString(vector<char>& finalStringVector, vector<Occurrence>& orderedOcc, unordered_map<string, unsigned int>& patternDict, const unsigned int threads){
    unsigned long dashCount = 0;
    #pragma omp parallel for reduction(+:dashCount) num_threads(threads) // reduction(+:dashCount) clause ensures that each thread has its own private copy of dashCount and the final result is combined after all threads finish execution
    for (unsigned long i = 0; i < finalStringVector.size(); i++) {
        if (finalStringVector[i] == '-') {
            dashCount++;
        }
    }

    // sort the remaining patterns based on index then score
    std::sort(orderedOcc.begin(),orderedOcc.end(),[](const Occurrence& a,const Occurrence& b){ // sort based on index then by score
        if (a.position != b.position){
            return a.position < b.position;
        }else{
            return a.score < b.score;
        }
    });

    string pattern;
    //unsigned long lastDash = 0, dashIndex, dashPatIndex;
    for (unsigned long i = 0; i < orderedOcc.size() && dashCount > 0; i++){ // keep adding till out of empty gaps
        // get soonest dash
        //auto it = std::find(finalStringVector.begin() + lastDash, finalStringVector.end(), '-'); // get first occurrence of '-' that we already know doesn't exist in the first lastDash indices
        //lastDash = dashIndex;
        //dashIndex = std::distance(finalStringVector.begin(), it);

        pattern = orderedOcc[i].pattern;
        //  && orderedOcc[i].position <= dashIndex && (orderedOcc[i].position + pattern.length()-1) >= dashIndex
        if(patternDict[pattern] > 0){ // we are still allowed to use the pattern and this pattern can replace a -
            --patternDict[pattern]; // reduce how many times we can still use this pattern
            //dashPatIndex = dashIndex - orderedOcc[i].position;// get index to reduce redundant checking at the start
            for (unsigned long j = 0; j < pattern.length(); j++){ // try to copy 
                if(finalStringVector[orderedOcc[i].position + j] == '-'){
                    finalStringVector[orderedOcc[i].position + j] = pattern[j];
                    --dashCount;
                }
            }
        }
    }
}

vector<string> loadStrings(const string& filename, const bool& check = false){ // returns the reads then the reference as the last element to be popped out
    vector<string> reads;
    std::ifstream f(filename);
    if (!f.is_open()) {
        std::cerr << "Error opening file: " << filename<< std::endl;
        return reads;
    }
    std::string line;
    while (std::getline(f,line)){
        if (line.length() > 2){
            if (check){
                reads.push_back(std::regex_replace(line, std::regex("[\r\n\t]+$"), ""));  // check  for \r and remove it then add to vector
            }
            else{
                reads.push_back(line);
            }
        }
    }
    f.close();
    return reads;
}

string buildReference(const vector<string> refVector){
    string reference;
    //cout<<"building reference..."<<std::endl;
    for (unsigned int i=0; i<refVector.size();i++){
        reference += refVector[i];
    }
    reference += "$";
    //cout<<"done building reference"<<std::endl;
    return reference;
}

// Function to display program usage
void displayUsage() {
    std::cout << "Usage: random_assembler [-ms <match_score>] [-mp <mismatch_penalty>] [-gp <gap_penalty>] [-ep <extended_penalty>] [-mascot] [-vb]  -irf <input_reference> -ird <input_reads> -m <allowed_mismatches> -t <num_threads> \n";
}

void PrintMascot();
int main(int argc, char *argv[]) {

    
    // Define default values for optional arguments
    int defaultMatchScore = 1;
    int defaultMismatchPenalty = 4;
    int defaultGapPenalty = 6;
    int defaultExtendedPenalty = 1;

    // Parse command line arguments
    std::unordered_map<std::string, std::string> args;
    for (int i = 1; i < argc; ++i) {
        std::string arg = argv[i];

        if (arg == "-ms" || arg == "-mp" || arg == "-gp" || arg == "-ep" || arg == "-irf" || arg == "-ird" || arg == "-m" || arg == "-t") {
            if (i + 1 < argc) {
                args[arg] = argv[++i];
            } else {
                std::cerr << "Error: Argument " << arg << " requires a value.\n";
                displayUsage();
                return 1;
            }
        } else if (arg == "-vb" || arg == "-mascot") {
            args[arg] = "true";
        } else {
            std::cerr << "Error: Unknown argument " << arg << ".\n";
            displayUsage();
            return 1;
        }
    }

    // Check for mandatory arguments
    if (args.find("-irf") == args.end() || args.find("-ird") == args.end() || args.find("-m") == args.end() || args.find("-t") == args.end()) {
        std::cerr << "Error: Missing mandatory arguments.\n";
        displayUsage();
        return 1;
    }

    // Access values using args["-irf"], args["-ird"], etc.
    Paramerters params = Paramerters(stoi(args["-m"]),stoi(args["-t"]));
    if (args.find("-ms") != args.end()){ // found match score
        params.match_score = stoi(args["-ms"]);
    }
    if (args.find("-mp") != args.end()){ // found mismatch penalty
        params.mismatch_penalty = stoi(args["-mp"]);
    }
    if (args.find("-gp") != args.end()){ // found gap penalty
        params.gap_penalty = stoi(args["-gp"]);
    }
    if (args.find("-ep") != args.end()){ // found extend penalty
        params.extend_penalty = stoi(args["-ep"]);
    }
    if (args.find("-vb") != args.end()){ // verbose
        params.verbose = true;
    }
    ApproxPatternMatching p;
    vector<string> reads;
    string reference;
    reads = loadStrings(args["-ird"]);
    reference = buildReference(loadStrings(args["-irf"]));
    p.run(reference,reads,params);

    if (args.find("-mascot") != args.end()){
        PrintMascot();
    }
    return 0;
}

void PrintMascot(){
   cout<<"\e[48;2;255;231;148m                                                            \e[m\n";
   cout<<"\e[48;2;255;231;148m                                                            \e[m\n";
   cout<<"\e[48;2;255;231;148m           \e[38;2;92;84;54;48;2;151;127;84m▄\e[38;2;1;1;1;48;2;39;36;21m▄\e[38;2;0;0;0;48;2;67;58;36m▄\e[38;2;20;16;10;48;2;174;158;100m▄\e[38;2;120;107;69;48;2;245;221;142m▄\e[38;2;231;209;134;48;2;255;231;148m▄\e[48;2;255;231;148m   \e[38;2;254;229;147;48;2;255;231;148m▄\e[38;2;55;51;38;48;2;229;207;133m▄\e[38;2;166;157;117;48;2;248;224;143m▄\e[38;2;177;163;110;48;2;255;231;148m▄\e[38;2;173;159;106;48;2;255;231;148m▄\e[38;2;182;168;112;48;2;255;231;148m▄\e[38;2;152;139;96;48;2;251;227;146m▄\e[38;2;162;145;98;48;2;253;228;147m▄\e[38;2;179;161;103;48;2;255;231;148m▄\e[38;2;211;183;118;48;2;255;231;148m▄\e[38;2;237;215;137;48;2;255;231;148m▄\e[48;2;255;231;148m                             \e[m\n";
   cout<<"\e[48;2;255;231;148m      \e[38;2;248;224;144;48;2;255;231;148m▄\e[38;2;111;101;65;48;2;251;227;146m▄\e[38;2;19;17;11;48;2;216;194;125m▄\e[38;2;17;15;10;48;2;204;186;119m▄\e[38;2;17;15;10;48;2;206;187;120m▄\e[38;2;16;13;9;48;2;147;129;87m▄\e[38;2;1;1;1;48;2;10;8;6m▄\e[48;2;0;0;0m \e[38;2;69;70;72;48;2;0;0;0m▄\e[38;2;138;140;141;48;2;8;7;5m▄\e[38;2;23;23;22;48;2;84;74;49m▄\e[38;2;69;63;36;48;2;246;223;143m▄\e[38;2;237;215;137;48;2;255;231;148m▄\e[48;2;255;231;148m \e[38;2;222;201;129;48;2;245;221;142m▄\e[38;2;130;134;138;48;2;54;56;57m▄\e[38;2;139;147;154;48;2;151;159;166m▄\e[38;2;46;49;51;48;2;127;133;136m▄\e[38;2;59;63;66;48;2;112;118;120m▄\e[38;2;157;165;173;48;2;102;107;105m▄\e[38;2;167;176;185;48;2;88;93;98m▄\e[38;2;150;158;166;48;2;68;70;70m▄\e[38;2;90;93;95;48;2;65;65;60m▄\e[38;2;13;13;13;48;2;88;79;67m▄\e[38;2;78;79;80;48;2;89;82;57m▄\e[38;2;103;107;107;48;2;176;160;102m▄\e[38;2;120;111;72;48;2;251;227;146m▄\e[38;2;231;210;134;48;2;255;231;148m▄\e[48;2;255;231;148m                          \e[m\n";
   cout<<"\e[48;2;255;231;148m      \e[38;2;235;213;136;48;2;194;176;113m▄\e[38;2;97;88;56;48;2;34;31;20m▄\e[38;2;2;2;2;48;2;0;0;0m▄\e[48;2;0;0;0m  \e[38;2;86;87;88;48;2;12;12;12m▄\e[38;2;244;245;245;48;2;54;54;54m▄\e[38;2;246;246;246;48;2;83;83;83m▄\e[38;2;189;189;189;48;2;100;101;102m▄\e[38;2;226;226;226;48;2;238;239;240m▄\e[38;2;255;255;255;48;2;237;237;237m▄\e[38;2;249;249;249;48;2;165;168;171m▄\e[38;2;171;170;170;48;2;121;115;92m▄\e[38;2;141;134;110;48;2;228;207;134m▄\e[38;2;96;97;91;48;2;110;100;72m▄\e[38;2;79;81;82;48;2;145;152;160m▄\e[38;2;145;153;159;48;2;50;53;55m▄\e[38;2;170;180;189;48;2;125;132;139m▄\e[38;2;146;149;152;48;2;172;182;191m▄\e[38;2;112;107;101;48;2;164;173;181m▄\e[38;2;160;125;89;48;2;151;154;157m▄\e[38;2;8;7;5;48;2;38;40;42m▄\e[38;2;77;60;41;48;2;1;1;1m▄\e[38;2;152;114;76;48;2;13;9;6m▄\e[38;2;185;143;95;48;2;38;35;30m▄\e[38;2;196;149;100;48;2;121;120;118m▄\e[38;2;57;46;31;48;2;2;2;2m▄\e[38;2;6;5;3;48;2;59;53;34m▄\e[38;2;126;102;68;48;2;246;220;141m▄\e[38;2;188;180;156;48;2;237;215;138m▄\e[38;2;158;155;149;48;2;213;194;127m▄\e[38;2;79;80;81;48;2;169;152;100m▄\e[38;2;1;1;1;48;2;153;139;89m▄\e[38;2;61;55;35;48;2;206;187;119m▄\e[38;2;229;207;133;48;2;249;226;144m▄\e[48;2;255;231;148m                   \e[m\n";
   cout<<"\e[48;2;255;231;148m       \e[38;2;255;231;148;48;2;226;205;131m▄\e[38;2;253;228;146;48;2;152;126;83m▄\e[38;2;238;215;138;48;2;41;38;26m▄\e[38;2;193;174;112;48;2;4;4;3m▄\e[38;2;64;56;37;48;2;47;49;50m▄\e[38;2;17;16;16;48;2;210;210;211m▄\e[38;2;46;46;46;48;2;251;251;251m▄\e[38;2;161;161;161;48;2;254;254;254m▄\e[38;2;228;228;228;48;2;254;254;254m▄\e[38;2;253;253;253;48;2;255;255;255m▄\e[38;2;218;220;221;48;2;238;238;238m▄\e[38;2;126;126;126;48;2;124;125;126m▄\e[38;2;176;179;181;48;2;178;178;179m▄\e[38;2;136;144;150;48;2;72;74;76m▄\e[38;2;172;182;191;48;2;155;163;170m▄\e[38;2;137;139;138;48;2;169;179;187m▄\e[38;2;154;85;12;48;2;137;131;124m▄\e[38;2;242;122;0;48;2;171;104;35m▄\e[38;2;169;131;92;48;2;115;89;60m▄\e[38;2;222;171;114;48;2;205;156;103m▄\e[38;2;185;147;99;48;2;95;74;47m▄\e[38;2;255;192;128;48;2;231;174;116m▄\e[48;2;255;192;128m \e[38;2;249;188;127;48;2;255;192;128m▄\e[38;2;218;170;121;48;2;248;187;126m▄\e[38;2;253;191;127;48;2;213;163;109m▄\e[38;2;244;184;122;48;2;77;62;40m▄\e[38;2;52;42;26;48;2;11;10;10m▄\e[38;2;184;134;78;48;2;226;220;213m▄\e[38;2;254;251;247;48;2;248;248;248m▄\e[38;2;247;247;247;48;2;155;156;156m▄\e[38;2;245;245;245;48;2;84;84;84m▄\e[38;2;211;211;211;48;2;118;112;90m▄\e[38;2;50;50;49;48;2;140;126;81m▄\e[38;2;7;6;4;48;2;143;129;83m▄\e[38;2;10;9;6;48;2;169;153;99m▄\e[38;2;31;27;17;48;2;215;195;124m▄\e[38;2;173;155;98;48;2;253;229;146m▄\e[48;2;255;231;148m               \e[m\n";
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   cout<<"\e[48;2;255;231;148m     \e[38;2;254;230;147;48;2;255;231;148m▄\e[38;2;210;189;121;48;2;255;231;148m▄\e[38;2;79;76;45;48;2;149;133;86m▄\e[38;2;24;58;14;48;2;2;2;1m▄\e[38;2;49;119;27;48;2;40;100;21m▄\e[38;2;63;152;37;48;2;57;139;34m▄\e[38;2;63;154;37;48;2;39;93;22m▄\e[38;2;52;126;30;48;2;47;114;27m▄\e[38;2;39;94;22;48;2;51;123;29m▄\e[38;2;49;119;27;48;2;64;156;38m▄\e[48;2;64;156;38m \e[38;2;57;139;33;48;2;62;152;37m▄\e[38;2;49;117;28;48;2;23;55;13m▄\e[38;2;57;93;19;48;2;59;143;35m▄\e[38;2;160;86;1;48;2;66;95;18m▄\e[38;2;248;125;0;48;2;100;60;2m▄\e[38;2;255;128;0;48;2;148;78;0m▄\e[38;2;255;128;0;48;2;139;74;0m▄\e[38;2;255;128;0;48;2;137;75;0m▄\e[38;2;249;125;0;48;2;97;62;3m▄\e[38;2;185;94;0;48;2;52;70;7m▄\e[38;2;11;29;6;48;2;50;123;30m▄\e[38;2;51;128;28;48;2;64;156;38m▄\e[48;2;64;156;38m  \e[38;2;49;118;29;48;2;64;156;38m▄\e[38;2;37;86;20;48;2;64;156;38m▄\e[38;2;42;97;23;48;2;63;155;38m▄\e[38;2;49;118;28;48;2;60;146;36m▄\e[38;2;45;112;24;48;2;53;130;29m▄\e[38;2;42;102;24;48;2;50;121;29m▄\e[38;2;38;90;19;48;2;55;132;31m▄\e[38;2;32;81;18;48;2;58;142;34m▄\e[38;2;45;110;25;48;2;60;147;35m▄\e[38;2;47;116;26;48;2;60;147;35m▄\e[38;2;49;119;27;48;2;59;144;34m▄\e[38;2;54;129;31;48;2;61;147;35m▄\e[38;2;56;137;33;48;2;61;149;36m▄\e[38;2;47;90;18;48;2;60;145;36m▄\e[38;2;143;81;2;48;2;71;99;21m▄\e[38;2;250;126;0;48;2;183;97;3m▄\e[38;2;255;128;0;48;2;251;126;0m▄\e[48;2;255;128;0m \e[38;2;255;128;0;48;2;253;127;0m▄\e[38;2;243;123;0;48;2;158;81;0m▄\e[38;2;91;47;0;48;2;23;20;2m▄\e[38;2;39;94;22;48;2;61;149;36m▄\e[48;2;64;156;38m \e[38;2;57;141;33;48;2;51;126;29m▄\e[38;2;56;136;32;48;2;57;139;33m▄\e[38;2;39;95;22;48;2;60;147;35m▄\e[38;2;11;30;7;48;2;34;86;18m▄\e[38;2;60;147;36;48;2;60;146;36m▄\e[38;2;48;114;27;48;2;58;138;33m▄\e[38;2;58;139;34;48;2;29;69;16m▄\e[m\n";
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