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DNA序列的k-mer index 问题! H) a S$ @/ a) o+ C6 v5 U
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
8 b; Y- S! {3 o- ]+ n+ Q4 E; \3 I3 U2 n3 q
{CTGTA,TGTAC,GTACT,TACTG,ACTGT,TGTAT}; ]& s4 R9 n; v1 U: F
7 ?9 u0 b8 L k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}。
' I0 D% @- f6 \" o1 N
# n6 ]* S5 M1 }问题
: e( D }- y3 v/ i
# J6 L8 |0 [. l4 G' p( b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 B& @% u# n7 K( }7 S+ r1 Q; ~! }; _2 V& A6 |
(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。4 @4 M: D4 [; y3 V3 X
: @/ Q8 `3 z1 K) X7 q
(2)要求索引一旦建立,查询速度尽量快,所用内存尽量小。* x, x% }8 k* M6 J" S+ l
$ a$ r/ M6 j, a(3)给出建立索引所用的计算复杂度,和空间复杂度分析。; v* c e1 A& L5 \9 d5 f( k
; h; L& U# P' o+ ~(4)给出使用索引查询的计算复杂度,和空间复杂度分析。: r$ z+ w0 m; @" q! T
7 \4 `9 B6 R/ t# F
(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。
' K2 R% L! f; [ q9 ^/ L(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 T3 O1 J1 i, g) z
+ [# X' G$ k ]! Y& k6 O希望好心人帮忙
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zan
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