From 3e06cd8642ca84f87cad560bba8c47b3543630bc Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: CompRhys <rhys.goodall@outlook.com>
Date: Wed, 17 Jul 2024 09:45:08 -0400
Subject: [PATCH] fea: add count sites method

---
 aviary/wren/utils.py                          |   50 +-
 .../wren/wyckoff-position-multiplicities.json | 3462 ++++++++---------
 tests/test_wyckoff_ops.py                     |   20 +-
 3 files changed, 1785 insertions(+), 1747 deletions(-)

diff --git a/aviary/wren/utils.py b/aviary/wren/utils.py
index c320a7c2..c81aba59 100644
--- a/aviary/wren/utils.py
+++ b/aviary/wren/utils.py
@@ -91,7 +91,7 @@ def count_values_for_wyckoff(
     lookup_dict: dict[str, dict[str, int]],
 ):
     """Count values from a lookup table and scale by wyckoff multiplicities."""
-    return sum(float(n) * lookup_dict[spg][k] for n, k in zip(multiplicity, wyckoff))
+    return sum(int(n) * lookup_dict[spg][k] for n, k in zip(multiplicity, wyckoff))
 
 
 def get_aflow_label_from_aflow(
@@ -267,16 +267,12 @@ def get_aflow_label_from_spg_analyzer(
     for el, g in groupby(
         equivalent_wyckoff_labels, key=lambda x: x[1]
     ):  # sort alphabetically by element
-        lg = list(g)
-        elem_dict[el] = sum(
-            float(wyckoff_multiplicity_dict[str(spg_num)][e[2]]) for e in lg
-        )
+        lg = list(g)  # NOTE create a list from the iterator so that we can reuse it
+        elem_dict[el] = sum(wyckoff_multiplicity_dict[str(spg_num)][e[2]] for e in lg)
         wyks = ""
-        for wyk, w in groupby(
-            lg, key=lambda x: x[2]
-        ):  # sort alphabetically by wyckoff letter
-            lw = list(w)
-            wyks += f"{len(lw)}{wyk}"
+        # sort groups alphabetically by wyckoff letter
+        for wyk, w in groupby(lg, key=lambda x: x[2]):
+            wyks += f"{len(list(w))}{wyk}"
         elem_wyks.append(wyks)
 
     # canonicalize the possible wyckoff letter sequences
@@ -438,7 +434,7 @@ def count_wyckoff_positions(aflow_label: str) -> int:
 
 
 def count_crystal_dof(aflow_label: str) -> int:
-    """Count number of free parameters coarse-grained in Wyckoff representation: how
+    """Count number of free parameters in coarse-grained Wyckoff representation: how
     many degrees of freedom would remain to optimize during a crystal structure
     relaxation.
 
@@ -471,6 +467,36 @@ def count_crystal_dof(aflow_label: str) -> int:
     return n_params
 
 
+def count_crystal_sites(aflow_label: str) -> int:
+    """Count number of sites from Wyckoff representation.
+
+    Args:
+        aflow_label (str): AFLOW-style prototype label with appended chemical system
+
+    Returns:
+        int: Number of free-parameters in given prototype
+    """
+    n_params = 0
+
+    aflow_label, _ = aflow_label.split(":")  # chop off chemical system
+    _, pearson, spg, *wyks = aflow_label.split("_")
+
+    for wyk_letters_per_elem in wyks:
+        # normalize Wyckoff letters to start with 1 if missing digit
+        wyk_letters_normalized = re.sub(
+            RE_WYCKOFF_NO_PREFIX, RE_SUBST_ONE_PREFIX, wyk_letters_per_elem
+        )
+        sep_el_wyks = split_alpha_numeric(wyk_letters_normalized)
+        n_params += count_values_for_wyckoff(
+            sep_el_wyks["alpha"],
+            sep_el_wyks["numeric"],
+            spg,
+            wyckoff_multiplicity_dict,
+        )
+
+    return int(n_params)
+
+
 def get_isopointal_proto_from_aflow(aflow_label: str) -> str:
     """Get a canonicalized string for the prototype.
 
@@ -668,7 +694,7 @@ def get_random_structure_for_protostructure(protostructure: str, **kwargs) -> St
 
     species_counts = [
         sum(
-            int(wyckoff_multiplicity_dict[spg][w]) * int(m)
+            wyckoff_multiplicity_dict[spg][w] * int(m)
             for m, w in zip(d["numeric"], d["alpha"])
         )
         for d in sep_el_wyks
diff --git a/aviary/wren/wyckoff-position-multiplicities.json b/aviary/wren/wyckoff-position-multiplicities.json
index 3eec103c..bd79dbab 100644
--- a/aviary/wren/wyckoff-position-multiplicities.json
+++ b/aviary/wren/wyckoff-position-multiplicities.json
@@ -1,2194 +1,2194 @@
 {
   "0": {},
   "1": {
-    "a": "1"
+    "a": 1
   },
   "2": {
-    "i": "2",
-    "h": "1",
-    "g": "1",
-    "f": "1",
-    "e": "1",
-    "d": "1",
-    "c": "1",
-    "b": "1",
-    "a": "1"
+    "i": 2,
+    "h": 1,
+    "g": 1,
+    "f": 1,
+    "e": 1,
+    "d": 1,
+    "c": 1,
+    "b": 1,
+    "a": 1
   },
   "3": {
-    "e": "2",
-    "d": "1",
-    "c": "1",
-    "b": "1",
-    "a": "1"
+    "e": 2,
+    "d": 1,
+    "c": 1,
+    "b": 1,
+    "a": 1
   },
   "4": {
-    "a": "2"
+    "a": 2
   },
   "5": {
-    "c": "4",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "c": 4,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "6": {
-    "c": "2",
-    "b": "1",
-    "a": "1"
+    "c": 2,
+    "b": 1,
+    "a": 1
   },
   "7": {
-    "a": "2"
+    "a": 2
   },
   "8": {
-    "b": "4",
-    "a": "2"
+    "b": 4,
+    "a": 2
   },
   "9": {
-    "a": "4"
+    "a": 4
   },
   "10": {
-    "o": "4",
-    "n": "2",
-    "m": "2",
-    "l": "2",
-    "k": "2",
-    "j": "2",
-    "i": "2",
-    "h": "1",
-    "g": "1",
-    "f": "1",
-    "e": "1",
-    "d": "1",
-    "c": "1",
-    "b": "1",
-    "a": "1"
+    "o": 4,
+    "n": 2,
+    "m": 2,
+    "l": 2,
+    "k": 2,
+    "j": 2,
+    "i": 2,
+    "h": 1,
+    "g": 1,
+    "f": 1,
+    "e": 1,
+    "d": 1,
+    "c": 1,
+    "b": 1,
+    "a": 1
   },
   "11": {
-    "f": "4",
-    "e": "2",
-    "d": "2",
-    "c": "2",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "f": 4,
+    "e": 2,
+    "d": 2,
+    "c": 2,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "12": {
-    "j": "8",
-    "i": "4",
-    "h": "4",
-    "g": "4",
-    "f": "4",
-    "e": "4",
-    "d": "2",
-    "c": "2",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "j": 8,
+    "i": 4,
+    "h": 4,
+    "g": 4,
+    "f": 4,
+    "e": 4,
+    "d": 2,
+    "c": 2,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "13": {
-    "g": "4",
-    "f": "2",
-    "e": "2",
-    "d": "2",
-    "c": "2",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "g": 4,
+    "f": 2,
+    "e": 2,
+    "d": 2,
+    "c": 2,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "14": {
-    "e": "4",
-    "d": "2",
-    "c": "2",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "e": 4,
+    "d": 2,
+    "c": 2,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "15": {
-    "f": "8",
-    "e": "4",
-    "d": "4",
-    "c": "4",
-    "b": "4",
-    "a": "4"
+    "f": 8,
+    "e": 4,
+    "d": 4,
+    "c": 4,
+    "b": 4,
+    "a": 4
   },
   "16": {
-    "u": "4",
-    "t": "2",
-    "s": "2",
-    "r": "2",
-    "q": "2",
-    "p": "2",
-    "o": "2",
-    "n": "2",
-    "m": "2",
-    "l": "2",
-    "k": "2",
-    "j": "2",
-    "i": "2",
-    "h": "1",
-    "g": "1",
-    "f": "1",
-    "e": "1",
-    "d": "1",
-    "c": "1",
-    "b": "1",
-    "a": "1"
+    "u": 4,
+    "t": 2,
+    "s": 2,
+    "r": 2,
+    "q": 2,
+    "p": 2,
+    "o": 2,
+    "n": 2,
+    "m": 2,
+    "l": 2,
+    "k": 2,
+    "j": 2,
+    "i": 2,
+    "h": 1,
+    "g": 1,
+    "f": 1,
+    "e": 1,
+    "d": 1,
+    "c": 1,
+    "b": 1,
+    "a": 1
   },
   "17": {
-    "e": "4",
-    "d": "2",
-    "c": "2",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "e": 4,
+    "d": 2,
+    "c": 2,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "18": {
-    "c": "4",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "c": 4,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "19": {
-    "a": "4"
+    "a": 4
   },
   "20": {
-    "c": "8",
-    "b": "4",
-    "a": "4"
+    "c": 8,
+    "b": 4,
+    "a": 4
   },
   "21": {
-    "l": "8",
-    "k": "4",
-    "j": "4",
-    "i": "4",
-    "h": "4",
-    "g": "4",
-    "f": "4",
-    "e": "4",
-    "d": "2",
-    "c": "2",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "l": 8,
+    "k": 4,
+    "j": 4,
+    "i": 4,
+    "h": 4,
+    "g": 4,
+    "f": 4,
+    "e": 4,
+    "d": 2,
+    "c": 2,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "22": {
-    "k": "16",
-    "j": "8",
-    "i": "8",
-    "h": "8",
-    "g": "8",
-    "f": "8",
-    "e": "8",
-    "d": "4",
-    "c": "4",
-    "b": "4",
-    "a": "4"
+    "k": 16,
+    "j": 8,
+    "i": 8,
+    "h": 8,
+    "g": 8,
+    "f": 8,
+    "e": 8,
+    "d": 4,
+    "c": 4,
+    "b": 4,
+    "a": 4
   },
   "23": {
-    "k": "8",
-    "j": "4",
-    "i": "4",
-    "h": "4",
-    "g": "4",
-    "f": "4",
-    "e": "4",
-    "d": "2",
-    "c": "2",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "k": 8,
+    "j": 4,
+    "i": 4,
+    "h": 4,
+    "g": 4,
+    "f": 4,
+    "e": 4,
+    "d": 2,
+    "c": 2,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "24": {
-    "d": "8",
-    "c": "4",
-    "b": "4",
-    "a": "4"
+    "d": 8,
+    "c": 4,
+    "b": 4,
+    "a": 4
   },
   "25": {
-    "i": "4",
-    "h": "2",
-    "g": "2",
-    "f": "2",
-    "e": "2",
-    "d": "1",
-    "c": "1",
-    "b": "1",
-    "a": "1"
+    "i": 4,
+    "h": 2,
+    "g": 2,
+    "f": 2,
+    "e": 2,
+    "d": 1,
+    "c": 1,
+    "b": 1,
+    "a": 1
   },
   "26": {
-    "c": "4",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "c": 4,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "27": {
-    "e": "4",
-    "d": "2",
-    "c": "2",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "e": 4,
+    "d": 2,
+    "c": 2,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "28": {
-    "d": "4",
-    "c": "2",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "d": 4,
+    "c": 2,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "29": {
-    "a": "4"
+    "a": 4
   },
   "30": {
-    "c": "4",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "c": 4,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "31": {
-    "b": "4",
-    "a": "2"
+    "b": 4,
+    "a": 2
   },
   "32": {
-    "c": "4",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "c": 4,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "33": {
-    "a": "4"
+    "a": 4
   },
   "34": {
-    "c": "4",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "c": 4,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "35": {
-    "f": "8",
-    "e": "4",
-    "d": "4",
-    "c": "4",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "f": 8,
+    "e": 4,
+    "d": 4,
+    "c": 4,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "36": {
-    "b": "8",
-    "a": "4"
+    "b": 8,
+    "a": 4
   },
   "37": {
-    "d": "8",
-    "c": "4",
-    "b": "4",
-    "a": "4"
+    "d": 8,
+    "c": 4,
+    "b": 4,
+    "a": 4
   },
   "38": {
-    "f": "8",
-    "e": "4",
-    "d": "4",
-    "c": "4",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "f": 8,
+    "e": 4,
+    "d": 4,
+    "c": 4,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "39": {
-    "d": "8",
-    "c": "4",
-    "b": "4",
-    "a": "4"
+    "d": 8,
+    "c": 4,
+    "b": 4,
+    "a": 4
   },
   "40": {
-    "c": "8",
-    "b": "4",
-    "a": "4"
+    "c": 8,
+    "b": 4,
+    "a": 4
   },
   "41": {
-    "b": "8",
-    "a": "4"
+    "b": 8,
+    "a": 4
   },
   "42": {
-    "e": "16",
-    "d": "8",
-    "c": "8",
-    "b": "8",
-    "a": "4"
+    "e": 16,
+    "d": 8,
+    "c": 8,
+    "b": 8,
+    "a": 4
   },
   "43": {
-    "b": "16",
-    "a": "8"
+    "b": 16,
+    "a": 8
   },
   "44": {
-    "e": "8",
-    "d": "4",
-    "c": "4",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "e": 8,
+    "d": 4,
+    "c": 4,
+    "b": 2,
+    "a": 2
   },
   "45": {
-    "c": "8",
-    "b": "4",
-    "a": "4"
+    "c": 8,
+    "b": 4,
+    "a": 4
   },
   "46": {
-    "c": "8",
-    "b": "4",
-    "a": "4"
+    "c": 8,
+    "b": 4,
+    "a": 4
   },
   "47": {
-    "A": "8",
-    "z": "4",
-    "y": "4",
-    "x": "4",
-    "w": "4",
-    "v": "4",
-    "u": "4",
-    "t": "2",
-    "s": "2",
-    "r": "2",
-    "q": "2",
-    "p": "2",
-    "o": "2",
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   },
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+    "a": 3
   },
   "153": {
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   "156": {
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+    "b": 1,
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   "157": {
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-    "b": "2",
-    "a": "1"
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+    "c": 3,
+    "b": 2,
+    "a": 1
   },
   "158": {
-    "d": "6",
-    "c": "2",
-    "b": "2",
-    "a": "2"
+    "d": 6,
+    "c": 2,
+    "b": 2,
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   },
   "159": {
-    "c": "6",
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-    "a": "2"
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   },
   "160": {
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+    "c": 18,
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   },
   "161": {
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+    "b": 18,
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   "163": {
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   "164": {
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   "223": {
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+    "b": 16,
+    "a": 16
   }
 }
diff --git a/tests/test_wyckoff_ops.py b/tests/test_wyckoff_ops.py
index f8a1773e..b79052e2 100644
--- a/tests/test_wyckoff_ops.py
+++ b/tests/test_wyckoff_ops.py
@@ -7,6 +7,7 @@
 from aviary.wren.utils import (
     _find_translations,
     count_crystal_dof,
+    count_crystal_sites,
     count_distinct_wyckoff_letters,
     count_wyckoff_positions,
     get_aflow_label_from_aflow,
@@ -46,20 +47,31 @@ def test_get_aflow_label_from_spglib():
 
 
 @pytest.mark.parametrize(
-    "aflow_label, count",
+    "aflow_label, expected",
     [
         ("ABC6D2_mC40_15_e_e_3f_f:Ca-Fe-O-Si", 6),  # esseneite
         ("A6B11CD7_aP50_2_6i_ac10i_i_7i:C-H-N-O", 26),
         ("foo_bar_47_abc_A_b:X-Y-Z", 5),
     ],
 )
-def test_count_wyckoff_positions(aflow_label, count):
-    assert count_wyckoff_positions(aflow_label) == count
+def test_count_wyckoff_positions(aflow_label, expected):
+    count = count_wyckoff_positions(aflow_label)
+    assert isinstance(count, int)
+    assert count == expected
 
 
 def test_count_crystal_dof():
     """Count the number of coarse-grained parameters in esseneite"""
-    assert count_crystal_dof("ABC6D2_mC40_15_e_e_3f_f:Ca-Fe-O-Si") == 18
+    count = count_crystal_dof("ABC6D2_mC40_15_e_e_3f_f:Ca-Fe-O-Si")
+    assert isinstance(count, int)
+    assert count == 18
+
+
+def test_count_crystal_sites():
+    """Count the number of sites in esseneite"""
+    count = count_crystal_sites("ABC6D2_mC40_15_e_e_3f_f:Ca-Fe-O-Si")
+    assert isinstance(count, int)
+    assert count == 40
 
 
 @pytest.mark.parametrize(