java实现基因序列比较的示例代码

java实现基因序列比较的示例代码

设计算法，计算两给定基因序列的相似程度。

人类基因由4种核苷酸，分别用字母ACTG表示。要求编写一个程序，按以下规则比较两个基因序列并确定它们的相似程度。即给出两个基因序列AGTGATG和GTTAG，它们有多相似呢？测量两个基因相似度的一种方法称为对齐。使用对齐方法可以在基因的适当位置加入空格，让两个基因的长度相等，然后根据基因的分值矩阵计算分数。

看了很多代码基本上都是用c++或者c写的，但是习惯性写java就用java实现一下

基本的思路就是，和背包问题差不多，实现还是模仿填表的形式去实现的

表达式：

s1 = result[i-1][j-1] + getScore(X[i], Y[j]) 这个是x，y序列使用坐标匹配

s2 = result[i-1][j] + getScore(X[i], ‘-') 这个是x序列匹配y的 ‘-'

s3 = result[i][j-1] + getScore('-', Y[j]) 这个是y序列匹配x的 ‘-'

result[i][j] = max(s1,s2,s3) 找出三个中最大的就是所求的值

package algorithmClassSet.three;

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

/**

* s1 = result[i-1][j-1] + getScore(X[i], Y[j]) 这个是x，y序列使用坐标匹配

* s2 = result[i-1][j] + getScore(X[i], '-') 这个是x序列匹配y的 ‘-'

* s3 = result[i][j-1] + getScore('-', Y[j]) 这个是y序列匹配x的 ‘-'

* result[i][j] = max(s1,s2,s3) 找出三个中最大的就是所求的值

* m*n

*/

public class GeneSequenceComparison {

public static void main(String[] args) {

dealIt();

}

private static void dealIt() {

String[] X = {"A", "G", "T", "G", "A", "T", "G"};

String[] Y = {"G", "T", "T", "A", "G"};

int m = X.length + 1;

int n = Y.length + 1;

int[][] result = new int[m][n];

for (int i = 1; i < m; i++) {

result[i][0] = result[i - 1][0] + getScore(X[i - 1], "-");

}

for (int j = 1; j < n; j++) {

result[0][j] = result[0][j - 1] + getScore("-", Y[j - 1]);

}

for (int i = 1; i < m; i++) {

for (int j = 1; j < n; j++) {

int s1 = result[i - 1][j - 1] + getScore(X[i - 1], Y[j - 1]);

int s2 = result[i - 1][j] + getScore(X[i - 1], "-");

int s3 = result[i][j - 1] + getScore("-", Y[j - 1]);

int maxs = getMax(s1, s2, s3);

result[i][j] = maxs;

}

}

System.out.println("结果为：" + result[m - 1][n - 1]);

for (int i = 0; i < m; i++) {

for (int j = 0; j < n; j++) {

System.out.print(result[i][j] + " ");

}

System.out.println();

}

}

private static int getMax(int s1, int s2, int s3) {

int flag = s1;

if (flag < s2) {

flag = s2;

}

if (flag < s3) {

flag = s3;

}

return flag;

}

//传入值获取分数

private static int getScore(String x, String y)http:// {

//x和y必须属于 ACGT-

Map map = new HashMap<>();

map.put("A", 0);

map.put("C", 1);

map.put("G", 2);

map.put("T", 3);

map.put("-", 4);

int[][] score = {

{5, -1, -2, -1, -3},

{-1, 5, -3, -2, -4},

{-2, -3, 5, -2, -2},

{-1, -2, -2, 5, -1},

{-3, -4, -2, -1, -10000000}};

return score[map.get(x)][map.get(y)];

}

}

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