环状DNA序列的最小表示方法

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问题描述

小C正在研究一种环状的 DNA 结构,它由四种碱基ACGT构成。这种环状结构的特点是可以从任何位置开始读取序列,因此一个长度为 n 的碱基序列可以有 n 种不同的表示方式。小C的任务是从这些表示中找到字典序最小的序列,即该序列的“最小表示”。

例如:碱基序列 ATCA 从不同位置读取可能的表示有 ATCATCAACAATAATC,其中 AATC 是字典序最小的表示。

测试样例

样例1:

输入:dna_sequence = "ATCA"
输出:'AATC'

样例2:

输入:dna_sequence = "CGAGTC"
输出:'AGTCCG'

样例3:

输入:dna_sequence = "TTGAC"
输出:'ACTTG' public class Main { public static String solution(String dna_sequence) { // 初始化最小表示为原始序列 String minRepresentation = dna_sequence;

    // 拼接字符串以模拟环状结构
    String doubleSequence = dna_sequence + dna_sequence;
    
    // 遍历所有可能的起始位置
    for (int i = 0; i < dna_sequence.length(); i++) {
        // 生成当前起始位置的子字符串
        String current = doubleSequence.substring(i, i + dna_sequence.length());
        
        // 比较当前子字符串与最小表示
        if (current.compareTo(minRepresentation) < 0) {
            minRepresentation = current;
        }
    }
    
    return minRepresentation;
}

public static void main(String[] args) {
    // 测试用例
    System.out.println(solution("ATCA").equals("AATC"));
    System.out.println(solution("CGAGTC").equals("AGTCCG"));
    System.out.println(solution("TCATGGAGTGCTCCTGGAGGCTGAGTCCATCTCCAGTAG").equals("AGGCTGAGTCCATCTCCAGTAGTCATGGAGTGCTCCTGG"));
}

} 如何实现环状序列的最小表示法?

  1. 理解问题:我们需要找到一个环状DNA序列的最小表示。这意味着我们需要考虑所有可能的起始位置,并找到字典序最小的那个。

  2. 数据结构选择:我们可以使用字符串来表示DNA序列,并使用字符串操作来处理环状结构。

  3. 算法步骤

    • 生成所有可能的表示法。
    • 比较这些表示法,找到字典序最小的那个。
  4. 代码实现

    • 我们可以通过将原始字符串与其自身拼接来模拟环状结构。
    • 然后遍历所有可能的起始位置,生成子字符串并比较。

    关键步骤解释:

  5. 拼接字符串:通过将原始字符串与其自身拼接,我们可以在不实际旋转字符串的情况下模拟环状结构。

  6. 遍历起始位置:我们遍历所有可能的起始位置,生成子字符串并比较。

  7. 比较子字符串:使用 compareTo 方法比较字符串的字典序。 如何实现环状序列的最小表示法? 要实现环状序列的最小表示法,我们可以通过以下步骤来解决这个问题:

  8. 理解问题:我们需要找到一个环状DNA序列的最小表示。这意味着我们需要考虑所有可能的起始位置,并找到字典序最小的那个。

  9. 数据结构选择:我们可以使用字符串来表示DNA序列,并使用字符串操作来处理环状结构。

  10. 算法步骤

    • 生成所有可能的表示法。
    • 比较这些表示法,找到字典序最小的那个。
  11. 代码实现

    • 我们可以通过将原始字符串与其自身拼接来模拟环状结构。
    • 然后遍历所有可能的起始位置,生成子字符串并比较。