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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6 ~, R* K+ P* L6 y
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 t, c0 O+ C1 w) G8 {5 C: f$ k# L* z1 g
{CTGTA,TGTAC,GTACT,TACTG,ACTGT,TGTAT}
5 ~" D1 A3 T1 k' s' q' K) j# J: a2 N& ^
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}。
1 H$ S# o) `; C+ L2 Y' m( }, F4 X4 n) @
问题
* D% n( e9 ]" r7 u0 {" l% P7 w0 X7 i: @; o+ i% @" H
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 。
. Y  W: k  F" c3 i3 Z$ y% q0 Y+ H$ N
(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。1 \0 x6 o% }# N4 A
9 y+ w4 @7 I: P8 c3 D
(2)要求索引一旦建立,查询速度尽量快,所用内存尽量小。
+ m& X/ k. A* U9 a/ E
( v# v( S: X# F) ^7 `9 l* U0 ]& i  c(3)给出建立索引所用的计算复杂度,和空间复杂度分析。
$ E" E" |, ~% u' D# m/ V8 x& E: T- Z/ Z
(4)给出使用索引查询的计算复杂度,和空间复杂度分析。& H! G5 ?# k9 J( D; A! N4 H

! D0 t- e# \. v2 k3 R" Q(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。
2 t# E" E% Z( m. X0 t) x(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+ Z9 j; E' h! P- a2 h* t2 e
8 ~' R3 K! K- a- g2 U+ l
希望好心人帮忙+ A, d8 q% I" X, C) {+ ?9 S
zan
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