基于第一降序小队翻转排序算法的设计与实现

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoemoshou123abc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
基因组翻转排序在基因组重组研究与实践中具有重要价值,本文研究基因组翻转排序的计算方法。基因组翻转排序目的是计算两个基因组之间的最少翻转次数,最少翻转次数称为两个基因组之间的翻转距离。有向基因组翻转排序由Hannenhalli等最先给出多项式时间求解算法,目前所知最好的算法时间复杂性为O(n~2)。无向基因组翻转排序由Capara证明为NP-Hard。 已有的无向基因组翻转排序算法过程复杂,实现困难。本文提出了无向基因组翻转排序的一种新启发式算法,编程实现了该算法,本文简称为FDSR算法。在PentiumⅢ800/256M计算机上的实验表明,FDSR计算193个基因符号的翻转所需计算时间为10毫秒,计算5000符号的基因组翻转所需计算时间为1.282秒。本文证明了算法的正确性。我们利用程序验证了算法求解的优化程度,实验结果表明,对于100个较小的基因组,用本文算法得到的解中有68个为最优解。 FDSR算法主要思想为,先在基因排列中找降序小队,在其末元素和逆相邻元素之间作相应的翻转操作。算法难点在于当基因排列不存在降序小队时,需要通过调整获得降序小队。 程序的实现过程是,首先设置并初始化一个基因排列的存储空间,然后读入基因排列的数据项,接着校验基因排列是否正确,若正确则对其进行断点式转换并进行翻转排序,否则中止程序的运行。 本文创新点表现在下面几个方面: (1)本文将两个断点之间的部分序列称为一个断点式。通过翻转断点式使断点的个数逐步减少,从而接近目标基因组序列。 (2)论文中提出了第一降序小队概念。降序小队是翻转断点式的基点,采用第一降序小队作为基点可以减少查找基点的时间,从而提高了算法的时间效率。 (3)论文给出了算法的正确性证明,算法时间复杂度为O(n~2),n为基因排列中基因个数。
其他文献
随着计算机和网络技术的快速发展,网络安全问题日益突出。由于防火墙只是一种被动防御性的网络安全工具,不能满足如今复杂多变的网络安全需求。因此作为防火墙的补充,入侵检测系
基于内容的图像检索是信息处理与多媒体技术中迫切需要研究和发展的课题。本论文对基于内容的图像检索技术中的一些关键技术进行了研究,提出了一个鲁棒的图像检索方法:先提取
在目前现有的分组加密算法中,Rijndael算法是最高水平的代表。使用Rijndael密码算法的硬件实现代替基于DES算法的加密芯片现已成为一个趋势,因此研究和设计Rijndael算法的FPGA
在传统电话系统中,一次通话从建立系统连接到拆除连接都需要一定的信令来配合完成。同样,在IP电话中,如何寻找被叫方、如何建立应答、如何按照彼此的数据处理能力发送数据,也
人脸识别及其是近年来的热门研究内容,涉及模式识别和计算机视觉等多方面的学科,在新一代人机交互技术和安全等领域的应用吸引了众多研究者的注意,具有重要的理论意义和应用价值
随着多媒体技术的飞速发展和Internet的普及,数字作品极易被修改和复制,其版权保护已成为当前的热点问题,目前已提出多种水印算法以保护其版权。由于人们很多重要的思想以及
互联网技术的快速发展使得大量的信息系统处于开放的网络环境下,信息节点的整体规模随着信息总量的膨胀不断扩大,同时信息节点的拓扑结构逐渐分散化和异构化,信息在节点间的流动
伴随着互联网与多媒体技术的迅猛发展,人们可更加便捷地获取所需要的多媒体资源,但这些资源受到的非法拷贝、伪造及传播也变得越来越容易,这无疑使版权所有者的合法权益受到
汽车轮胎模具特别是子午线轮胎模具形状复杂、种类繁多、加工精度要求高,对设计和制造均提出了很高的要求,因此对于轮胎模具的开发不能只局限于利用CAD/CAM技术,而是迫切需要借助
21世纪,由于人们生活方式的巨大改变,导致腰椎病人数的增加。传统脊椎手术由于手术过程的主观性,从而影响手术效果。而问题的主要原因就是目前高精度建模手术模拟导航和手术评价