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发表于 2015-8-18 15:39 |只看该作者 |正序浏览
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DNA序列的k-mer index 问题
7 @! i8 f+ g9 w  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/ l, g4 Y& O  z& G1 s& A. y
3 ?+ D* E% ^; @8 I
{CTGTA,TGTAC,GTACT,TACTG,ACTGT,TGTAT}
; X8 Y3 t+ _6 g" Q
' h; q  E/ R! w6 q' t- A6 S' g$ W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}。
0 J0 s3 C- X1 N! }5 z3 e6 H
  o' P( }4 r7 I( o3 D" F; I2 D5 s问题+ L. [9 r$ d2 g7 V/ H

2 |) R2 B; F! p2 K$ Z0 X+ H4 U' R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 。+ g) T$ {7 P2 ]2 D! N
9 c( G( e9 p- E' D1 r0 Q
(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。! O' K4 ~) p* s7 Y6 r

6 r* C9 Y- t! z" G. V7 M2 Z(2)要求索引一旦建立,查询速度尽量快,所用内存尽量小。
# S% P# [/ t( D1 ~8 C  l7 F  {+ T+ E  g% @, ]7 ]
(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  I# N& q* x0 x" \# u0 u
) z6 g' z  X: c* v% R: e, d8 F
(4)给出使用索引查询的计算复杂度,和空间复杂度分析。
$ [' y5 e& D# h
$ g/ j" y0 U  G- H# s(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。" D& t9 N0 a: s2 x0 ?: F: n
(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
! G* i0 \& F+ X, o* @
6 J( \2 c0 E/ D  K+ e9 E# M希望好心人帮忙9 |( ?: A) z7 _) I" _" T2 A7 n. J
zan
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