kmer的python程序,km演算法 python

本文目錄一覽：

• 1、python如何運行程序
• 2、Python|運行程序的4種方式
• 3、python-第二課-用IDLE編寫程序
• 4、python如何將給的鹼基序列切成長度為4的kmer
• 5、如何用Python構造hash表解決DNA k-mer問題

python如何運行程序

安裝並配置完成之後，我們就可以編寫第一個python程序。學過其他語言的兄弟姐妹們，都知道語言的入門程序就是hello world。那麼，我們這裡也以hello world來拋磚引玉，打開python學習的大門。

python運行有兩種方式，一種是在python互動式命令行下運行；另一種是使用文本編輯器，在命令行中直接運行。

注意：以上兩種運行方式，都是以CPython解釋器來編譯運行的。當然也可以將python代碼寫入到eclipse中，使用JPython解釋器運行，需要自己配置環境。（推薦學習：Python視頻教程）

一、命令行與互動式命令行

首先要搞清楚這個命令行的概念。

1.命令行

定義：出現類似「C:\」，則是在Windows提供的命令行模式

進入模式的方式：Windows中，直接win+r鍵進入

2.互動式命令行

定義：出現「」，則是python的互動式命令行

進入模式的方式：Windows命令行中輸入python即可

二、互動式命令行中運行python代碼

cmd窗口中，輸入python後，進入python互動式命令行。直接輸入代碼：

print 『hello world!』

python-23.png

可以看到界面上運行結果，表示運行成功！

在Python的互動式命令行寫程序，好處是一下就能得到結果，壞處是沒法保存，下次還想運行的時候，還得再敲一遍。

所以，實際開發的時候，我們總是使用一個文本編輯器來寫代碼，寫完了，保存為一個文件，這樣，程序就可以反覆運行了。

三、命令行運行python代碼

1.python代碼編寫及保存

我們將「hello world!」程序用文本編輯器寫出來，保存下來，並命名，這裡我們命名為hello.py，保存到F:\workspace。

命名時，要注意：

1）文件要以.py結尾，其他都不可以

2）文件名只能是英文字母、數字和下劃線的組合。

文本編輯器推薦：Notepad++、Sublime Text

2.python代碼運行

在命令行模式中，輸入python F:\workspace\hello.py，即可運行成功。

運行時，要注意：

1）python文件存儲路徑是相對路徑，運行時，一定要說明python文件的存儲路徑，

當然，用Python開發程序，完全可以一邊在文本編輯器里寫代碼，一邊開一個互動式命令窗口，在寫代碼的過程中，把部分代碼粘到命令行去驗證，事半功倍！

Python|運行程序的4種方式

第一種：第一種就是最直觀的方式了。將python或pycharm應用程序打開編程即可。

第二種：用windows徽標+R再輸入cmd打開命令行，然後鍵入python進入python環境，即可在命令行下編程。

第三種：點擊windows徽標，再輸入IDLE即可打開python進行編程。

第四種：選擇任意編輯器比如記事本用編程語法寫程序，再將文件保存並將文件格式改為後綴為.py,然後在文件所在位置處用shift+滑鼠右鍵打開此位置的命令行，最後輸入python再空格一下而後輸入處理好的文件名即可運行裡面的程序。

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python-第二課-用IDLE編寫程序

1.使用IDLE運行python程序

IDLE全稱「Integrated Development and Learning Environment」，是python的集成開發和學習環境。它被打包為python包裝的可選部分，當安裝好python以後，IDLE就自動安裝好了，不需要另外去安裝。使用IDLE運行python程序方法如下：

2.實例：用IDLE編寫第一個python程序

(1)運行IDLE開發環境。

python如何將給的鹼基序列切成長度為4的kmer

# 定義方法

def get_list(seq,n):

    “””

    Parameters:

    ———

        seq: string

        n : integer

    “””

    result = []

    for i in range(len(seq)-n+1):

        result.append(seq[i:i+n])

    return result

# 示例

seq = “ATCGCGTAAAGC”

get_list(seq,4)

# [‘ATCG’, ‘TCGC’, ‘CGCG’, ‘GCGT’, ‘CGTA’, ‘GTAA’, ‘TAAA’, ‘AAAG’, ‘AAGC’]

get_list(seq,3)

# [‘ATC’, ‘TCG’, ‘CGC’, ‘GCG’, ‘CGT’, ‘GTA’, ‘TAA’, ‘AAA’, ‘AAG’, ‘AGC’]

如何用Python構造hash表解決DNA k-mer問題

思路：

1、首先採用命A=0,C=1,G=2,T=3. 就相當於4進位數字，然後採用karp-Rabin演算法轉換成唯一十進位數字。由於用此演算法的哈希函數為：hash(value)=value*(4^(k-q-1));

value是該字元對應的值，k是kmer長度,q是此字元在字元串的位置範圍在[0-(q-1)]。然後把一個kmer裡面所有字元的hash值求和就行了。

2、那麼很容易看出來，對於連續的下害常憤端蒞得縫全俯戶一個Kmer，就有推理公式了 hashNew=addValue+(hashOld-deleteValue*(4^(k-1)))*4; hashNew就是往右平移一個字元的kmer hash值，hashOld就是平移之前的值，addValue就是平移後右邊多的一個字元，deleteValue就是平移後左邊少的一個字元。這樣整個hash表建立的時間複雜度約為O（m+k）,m是整個文本長度。

3、由於kmer長度如果過長，其hash值過大，會造成內存不夠溢出的現象，所以kmer內部定死為10 。那麼問題就來了，如何應對不同的kmer值。分三種情況。

第一種：q10

這種可以將kmer以10為單位，將hash表中對應值取出，然後對結果進行分析，這邊分析方法為建立兩個數組一個二維數組unionName儲存位置關係，一個一維數組unionScore,計數用。 思路就是首先第一輪初始化unionName[Name][Pos]全部賦值Pos 並初始化unionScore，然後再第二輪匹配如果unionName[Name][Pos-cycle]=Pos-1則將其賦值為當前Pos，cycle為當前循環次數。並將當前循環數存入unionScore[NAME]中。最後當unionScore[NAME]值也就是循環數為k-1，即我們需要的交集了。

第二種：q=10

直接求出hash值，取出相應的值即可。

第三種：q10

可以用前綴種子+後綴種子交集產生。

前綴種子：在字元串後面補字元直到長度等於K，這個很容易看出來 最小是全補A，最大是全補T，然後將最小值到最大值之間的hash值即為所求。

後綴種子：後綴種子和前綴種子不同就是在字元串左邊補齊字元。所以此時需要進行變換。只要對前置種子產生的值變化下就行了。(preValue-minValue)*(4^(K-q))+hash(p) 。其中preValue就是對應的前置種子的hash值，minValue就是前置種子中最小值也就是全補A的情況，hash（p）就是字元串長度為p時候的hash值。

交集就是先求後綴種子所有的值，再加上 前綴種子中起始位置在[0-(k-1)]中的值。