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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4 b8 h5 K# B0 w4 v5 q8 \5 a
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
- M, o0 y3 q/ |
. U% t- d- s3 c/ Q/ i: d2 ?{CTGTA,TGTAC,GTACT,TACTG,ACTGT,TGTAT}
' u9 M5 O0 ]8 A4 p. L* ~  a1 \7 B- E( A# K2 ~
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}。- D) b+ B7 M- k! E$ q/ M' A

9 |. l! R* C! |% k" B$ V3 m7 r问题
6 `1 s  M5 I. u7 i$ y$ l1 w. \
- K# _% c; Q$ k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 。  t3 j( x" a7 a, Y) s/ c6 Y- g
9 x1 D( F% j' H7 J' w# R6 P
(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。
- d- R8 ?: F4 o5 O5 u( S4 j5 I& Z- `- W% [& i1 ?
(2)要求索引一旦建立,查询速度尽量快,所用内存尽量小。' F( B+ \4 l- [) r0 @
/ A% E3 j* x6 B1 P% d
(3)给出建立索引所用的计算复杂度,和空间复杂度分析。, x( U6 r/ n+ D. Y* r

8 s6 w% b2 y" k' z  t(4)给出使用索引查询的计算复杂度,和空间复杂度分析。. |, D" D. A2 Y! E+ z
! f# ~& F2 X: ~: v: T2 z! @6 n
(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。% L9 b0 S3 r0 C3 j
(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 X  P2 R3 o8 ?$ t' T5 `
, `7 e0 d6 R; p+ ?3 L5 H; W
希望好心人帮忙! t+ k! A( a6 B+ w
zan
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