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发表于 2015-8-18 15:39 |只看该作者 |倒序浏览
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DNA序列的k-mer index 问题
6 _  m" ~6 T3 T/ B5 Y2 G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. B  K! e. c; O; B4 y4 X) }1 J

, `+ [9 B/ _& v9 M9 Z{CTGTA,TGTAC,GTACT,TACTG,ACTGT,TGTAT}
2 w6 T& Q9 x' y3 ^. T7 \2 V
+ B" G% a& @3 t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}。
9 _9 {/ ]# b. l$ J1 ^
5 R- V- o* s  W& i" \, V! Z问题
* [- i% j& \7 X/ B$ s
( d8 p: A+ n7 f% c" Z+ W: [% i8 w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 。& U' Q( E. z: b7 v" B3 @! v

& }# C; J# V3 ~% W# v0 b% [% f(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。- j6 k3 S3 V' h& L9 x4 S8 \

# H8 K5 J% c. x' |+ S(2)要求索引一旦建立,查询速度尽量快,所用内存尽量小。% r% h, H/ }$ J! Y: _4 O
' J5 `9 ]  x( ]& p& i: r" R2 N- D
(3)给出建立索引所用的计算复杂度,和空间复杂度分析。1 O. `( M3 X9 ]2 N$ t
; E$ ^* ?; L, g, I( g
(4)给出使用索引查询的计算复杂度,和空间复杂度分析。- c& x( E( M+ e9 e5 m

1 P- A: ~) N4 Z. L(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。
" y7 G  k. \9 j9 M$ z, 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. ~5 G; |8 h1 b" Q7 \5 Z/ u. _
: A  I, w: M9 F7 H1 ]
希望好心人帮忙2 e/ ?" x: Z4 B8 g
zan
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