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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
) q2 I: H' E3 J1 l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7 ]7 U) X! C9 g7 r' g; f

: @  K& c, u+ n1 \! U' D& @{CTGTA,TGTAC,GTACT,TACTG,ACTGT,TGTAT}
& z( A, M" f. J  x+ C# e. C' `1 M% `* m* Q4 v
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}。
4 l5 Q" G6 d  ^0 Y1 g" `0 B: ?2 V. {8 l5 K
问题
& k+ m1 t9 G; ^, A
4 U( @  N6 u8 }' c  O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 。: i8 j: g9 F" h7 i! P0 ~

, S- I) e: G, e* p! 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。& q# ]& B) r/ L9 D$ L
8 v: e3 e% I8 m- ^# m6 m
(2)要求索引一旦建立,查询速度尽量快,所用内存尽量小。
2 R( Q; ]. n/ h3 k$ K9 q6 d
. @' ~/ r8 C& |/ r0 @) U7 O' u6 Y(3)给出建立索引所用的计算复杂度,和空间复杂度分析。
4 W6 |# J/ H8 r' l) V
$ U9 o2 T9 f( k/ j2 o$ ]8 v# H# w(4)给出使用索引查询的计算复杂度,和空间复杂度分析。
: {2 v2 |9 b4 J  T+ j& j- g! k: Z$ Q2 g" \
(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。8 a% W! r' S* ?
(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
6 \% T" Y, T. D
- @  @# S5 z0 K希望好心人帮忙
8 z3 k  R8 D% k1 D5 a* `
zan
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