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DNA序列的k-mer index 问题+ L, Z2 A: w5 V+ E! [6 q3 b( b
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- C9 I: Y6 b3 ^. p/ {. i$ \% M W' C8 \" ?
{CTGTA,TGTAC,GTACT,TACTG,ACTGT,TGTAT}, }" d+ ]; t; g, k7 U
! |2 ^& y# d" n& g
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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- j; Y8 {. A+ j5 Q' O问题- u) i( z: _' ]3 o# f0 `7 M
' E5 K* S4 f" K6 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 。$ `4 D4 x% d. W& |7 |- F3 U, `+ m
; S: z" |) a9 i' f6 x2 |/ _
(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。# \& R/ J* x7 K) t, r
6 y+ F7 v0 d7 F) v(2)要求索引一旦建立,查询速度尽量快,所用内存尽量小。- b9 g T6 m, R/ T# K% e5 R# U
; [/ \( x3 Z Q% y5 M! n! P9 v
(3)给出建立索引所用的计算复杂度,和空间复杂度分析。% Q* N! z. R0 ]2 c7 f. D
% k4 B% _8 v$ T
(4)给出使用索引查询的计算复杂度,和空间复杂度分析。
: Q- _8 U* o1 D: `, ?, h% \$ M6 ~% B: A1 F5 w
(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。
$ M! u; I, e+ q! S+ ~" [0 t: s4 g(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 N2 |) R
0 s9 z- z8 P. v% l2 L S希望好心人帮忙
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