class Band():

    def write_data(self):

        if self.nspin==1:

            fout=file('band.data','w')

            for i in range(self.ndiv):

                fout.write("%12.8f "%self.band[0][i])

                for j in range(self.nband):

                    fout.write("%12.8f "%self.band[j+1][i])

                fout.write('\n')

            fout.close()

        elif self.nspin==2:

            foutup=file('bandup.data','w')

            foutdn=file('banddn.data','w')

            for i in range(self.ndiv):

                foutup.write("%12.8f "%self.band[0][i])

                foutdn.write("%12.8f "%self.band[0][i])

                for j in range(self.nband/2):

                    foutup.write("%12.8f "%self.band[j+1][i])

                foutup.write('\n')

                for j in range(self.nband/2,self.nband):

                    foutdn.write("%12.8f "%self.band[j+1][i])

                foutdn.write('\n')

            foutup.close()

            foutdn.close()

    def view_band(self,emin,emax,title,xlabel,ylabel):

        import numpy as np

        import matplotlib.pyplot as plt

        #plot setup

        plt.title(title)

        plt.xlabel(xlabel)

        plt.ylabel(ylabel)

        plt.xlim(self.kpos[0],self.kpos[-1])

        plt.ylim(emin,emax)

        plt.xticks(self.kpos,self.kpname)

        plt.grid(linestyle='-')

        plt.gca().xaxis.grid(True)

        plt.gca().yaxis.grid(False)

        #plot bands

        for i in range(self.nband):

            x=self.band[0]

            y=self.band[i+1]

            if np.min(y)emax:

                continue

            else:

                if self.nspin==1:

                    plt.plot(x,y,'r-')

                elif self.nspin==2:

                    if i
                        plt.plot(x,y,'r-')

                    else:

                        plt.plot(x,y,'b--')

        plt.plot([self.kpos[0],self.kpos[-1]],[0.0,0.0],\

                 color='black',linestyle='--')

        plt.text(0.0,0.1,r'$E_F$=%6.3f eV'%self.fermi)

        plt.show()

class ElkBand(Band):

    def __init__(self):

        import sys

        import numpy as np

        try:

            fmain=file('elk.in','r')

            fpos=file('BANDLINES.OUT','r')

            fband=file('BAND.OUT','r')

            ffermi=file('EFERMI.OUT','r')

        except IOError:

            print 'Error in open nessary inputs. Check your input file'

            sys.exit()

        # initalize

        self.kpname=[] #names of kpoints

        self.kpos=[] #positions of special kpoints in G space

        self.nspin=1 #number of spins

        self.nband=0 #number of band

        self.band=[] #banddata

        # get self.nspin self.kpname self.nkp(number of special kpoints)

        # self.ndiv

        while True:

            tmp=fmain.readline()

            if len(tmp)==0:

                break

            if tmp.strip()=='spinpol':

                if fmain.readline().strip()=='.true.':

                    self.nspin=2

            if tmp.strip()=='plot1d':

                self.nkp,self.ndiv=fmain.readline().split()[0:2]

                self.nkp=int(self.nkp)

                self.ndiv=int(self.ndiv)

                for i in range(self.nkp):

                    self.kpname.append('$'+str(fmain.readline().split()[3])+'$')

        # get self.kpos

        while True:

            tmp=fpos.readline()

            if len(tmp)==0:

                break

            self.kpos.append(float(tmp.split()[0]))

            fpos.readline()

            fpos.readline()

        # get self.fermi

        self.fermi=27.2114*float(ffermi.readline().strip())

        # get self.nband self.band

        while True:

            tmp=fband.readline()

            if len(tmp)==0:

                break

            if len(tmp.strip())==0 and len(tmp)!=0:

                self.nband=self.nband+1

        rawband=np.loadtxt('BAND.OUT')

        kp=rawband[0:self.ndiv,0]

        self.band.append(kp)

        for i in range(self.nband):

            eig=27.2114*rawband[i*self.ndiv:(i+1)*self.ndiv,1]

            self.band.append(eig)

        #close files

        fmain.close()

        fpos.close()

        fband.close()

        ffermi.close()

    def write_data(self):

        Band.write_data(self)

    def view_band(self,emin=-10.0,emax=15.0,title='Band Plot',\

                 xlabel='K-Path',ylabel='Energy / eV'):

        Band.view_band(self,emin,emax,title,xlabel,ylabel)

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