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DNA序列的k-mer index 问题/ \0 \) E! O6 I6 A- E% J
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* i6 Z+ a2 O. p+ |
9 n6 V) T! B1 x& l! Y& L
{CTGTA,TGTAC,GTACT,TACTG,ACTGT,TGTAT}
5 o3 e8 v% w' E. b6 d/ }
/ r9 i3 F) o+ n0 G% g1 Q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}。
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* }4 m5 P" N* X! q: A8 X问题
" n( U+ e- X' j4 L" {! f1 T$ R/ I, u4 ^+ y, L& A: H. _
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 。
( C+ h2 W, b& z& p& o. @# ~" }" g7 `! z7 u& c3 V" w. I- J; ]
(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。1 D' f/ m: e# J* f1 K. P
1 s( L2 M9 g1 b(2)要求索引一旦建立,查询速度尽量快,所用内存尽量小。
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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。
. [+ D6 H# z7 c+ ~# q* X
/ R; d4 M- f+ Z(4)给出使用索引查询的计算复杂度,和空间复杂度分析。
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(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。
+ n) Y I( @4 ^1 I! v. J N% J(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
# E+ u1 q: v: y. O4 j* D4 g s' m- M( g: Y0 V
希望好心人帮忙
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zan
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