问题重述
给定一个由四种碱基（A、C、G、T）构成的环状DNA序列，由于环状结构的特点，可以从序列的任何位置开始读取，从而形成多种不同的线性表示。任务是从这些可能的线性表示中找到字典序最小的一个，即该环状DNA序列的“最小表示”。
输入：
- 一个长度为n（n为正整数）的字符串，由碱基A、C、G、T组成，表示环状DNA序列。
输出：
- 一个字符串，表示环状DNA序列的字典序最小表示。
示例：
- 输入：ATCA
- 可能的表示：ATCA, TCAA, CAAT, AATC
- 输出：AATC（这是所有可能表示中字典序最小的一个）
核心要点：
- 环状序列可以从任何位置开始读取，形成不同的线性表示。
- 需要比较所有可能的线性表示，找出字典序最小的那一个。
- 字典序比较基于碱基的顺序：A < C < G < T。
思路分析
-
生成所有可能的表示：
- 由于环状序列可以从任何位置开始读取，因此可以通过将序列旋转来生成所有可能的线性表示。
- 具体实现时，可以将原始序列复制一遍并连接在原序列之后，然后在这个双倍长度的序列上通过滑动窗口的方式截取出所有可能的线性表示。
-
比较并找出最小表示：
- 遍历所有生成的表示，使用字符串的字典序比较（即直接比较字符串）来找出其中最小的一个。
- 初始时，可以将第一个表示设为当前最小表示，然后依次与后续的表示进行比较，如果找到更小的，则更新当前最小表示。
-
返回结果：
- 最终，当前最小表示即为所求的结果，将其返回即可。
代码分析
1.初始化
def solution(dna_sequence):
representations = []
length = len(dna_sequence)
representations：初始化一个空列表，用于存储环状DNA序列的所有可能表示。length：计算输入序列dna_sequence的长度。 2.生成所有可能表示
for i in range(length):
representation = dna_sequence[i:] + dna_sequence[:i]
representations.append(representation)
- 这个循环遍历序列的每个位置
i。 - 对于每个位置
i，通过切片操作dna_sequence[i:]和dna_sequence[:i]将序列分成两部分，并将它们连接起来，形成一个新的表示。 - 这个新的表示被添加到
representations列表中。 - 循环结束后，
representations列表将包含环状DNA序列的所有可能表示
3.找出最小表示
min_representation = representations[0]
for representation in representations:
if representation < min_representation:
min_representation = representation
return min_representation
- 首先，将
representations列表中的第一个表示设为当前最小表示min_representation。 - 然后，遍历
representations列表中的每个表示。 - 对于每个表示，使用字符串的字典序比较（即直接比较字符串）来检查它是否小于当前最小表示
min_representation。 - 如果找到更小的表示，则更新
min_representation为这个更小的表示。 - 循环结束后，
min_representation将包含环状DNA序列的最小表示。
4.主函数测试
if __name__ == "__main__":
print(solution("ATCA") == "AATC")
print(solution("CGAGTC") == "AGTCCG")
print(solution("TCATGGAGTGCTCCTGGAGGCTGAGTCCATCTCCAGTAG") == "AGGCTGAGTCCATCTCCAGTAGTCATGGAGTGCTCCTGG")
总结
该解决方案通过生成环状DNA序列的所有旋转表示，并比较找出字典序最小的表示，实现了对环状DNA序列最小表示法的求解。
