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DNA序列的k-mer index 问题
+ Q, E- x n0 V$ 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) u5 A% q2 o1 z$ L9 D
7 b- n" L# `8 [9 ~
{CTGTA,TGTAC,GTACT,TACTG,ACTGT,TGTAT}' v% [5 @* o( h# q* t( o
9 d# N& X: x2 C# ^' h ]' x: a
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}。
. [% U! f6 p( {) U l0 a* P
5 H$ \# M- g/ v' C2 T问题
1 Y% h0 m# W: W- d7 l+ ^1 e# o. }* V: I8 e% o* i8 L
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 。6 D, C/ k& o# }2 b& ^
# J" g+ [# Q5 h; O7 H(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。
8 A1 F0 @; o0 l7 n9 c" B" y
, [! i1 v" M3 G; C(2)要求索引一旦建立,查询速度尽量快,所用内存尽量小。, e9 M5 B( e6 P9 p
% r- F% y+ r, D$ B(3)给出建立索引所用的计算复杂度,和空间复杂度分析。
- ^/ C9 N \+ j- ~# d- M W- m% R& V( \/ X; T( L) X( E
(4)给出使用索引查询的计算复杂度,和空间复杂度分析。6 I0 F$ Y3 r, x. m$ [0 a5 @4 _5 _
4 a% z; a+ m* S3 R" t(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。
# R; }5 G5 A+ e* e0 Z& h(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- \( q% h3 v8 i @
$ l3 w9 Y) \2 p; ^# {希望好心人帮忙
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zan
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