DNA序列的k-mer index 问题6 Q% d0 z* H/ u( H! m
给定一个DNA序列,这个系列只含有4个字母ATCG,如 S =“CTGTACTGTAT”。给定一个整数值k,从S的第一个位置开始,取一连续k个字母的短串,称之为k-mer(如k= 5,则此短串为CTGTA), 然后从S的第二个位置, 取另一k-mer(如k= 5,则此短串为TGTAC),这样直至S的末端,就得一个集合,包含全部k-mer 。 如对序列S来说,所有5-mer为 : ^4 Y% ? q6 G# M% ^) q5 o + |' U v- ^" K2 I+ e' r# i{CTGTA,TGTAC,GTACT,TACTG,ACTGT,TGTAT} # ]8 `9 u# t, R5 ] ( {( s5 F6 e, w通常这些k-mer需一种数据索引方法,可被后面的操作快速访问。例如,对5-mer来说,当查询CTGTA,通过这种数据索引方法,可返回其在DNA序列S中的位置为{1,6}。5 [# P! N( y, d: s: \% I
|5 a5 Z/ b$ u2 C( ~" d问题 ; E, i, R8 Z& z, Z* P. t& a: y. S: C' L& o+ k6 p3 G" h. I. P
现在以文件形式给定 100万个 DNA序列,序列编号为1-1000000,每个基因序列长度为100 。' `8 @1 g4 j5 o. b
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(1)要求对给定k, 给出并实现一种数据索引方法,可返回任意一个k-mer所在的DNA序列编号和相应序列中出现的位置。每次建立索引,只需支持一个k值即可,不需要支持全部k值。2 x+ S J9 P/ ^4 c7 b9 z
2 t0 W! G1 f/ F(2)要求索引一旦建立,查询速度尽量快,所用内存尽量小。' E' a' P' { V& k" _7 z
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(3)给出建立索引所用的计算复杂度,和空间复杂度分析。5 p6 @: n3 s( @2 L, Z2 H+ {6 y
9 t9 q& A5 i% U8 W9 j5 l3 V }8 N( F(4)给出使用索引查询的计算复杂度,和空间复杂度分析。 0 t+ h$ A( x5 z 0 W" L5 A2 j' b! N7 i O& _(5)假设内存限制为8G,分析所设计索引方法所能支持的最大k值和相应数据查询效率。, h/ I* ^( Z: q9 {% P2 G1 U
(6)按重要性由高到低排列,将依据以下几点,来评价索引方法性能 1 g2 C1 ^/ P5 z& `# A& L1 f2 d m( x
希望好心人帮忙 # N( l9 j* h: @4 x* S$ I( I