Question

我有一个RNA序列，看起来像这样。每个字符代表一个核苷酸（程序员可以忽略它，你可以将它们视为元素）：

         (((((((..((((.....(..)))).((((.........)))).....(((((..)....))))))))))))....

我将使用这个术语来表达问题：

          ( = lhb
          ) = rhb 
          . = dot

所以基本上具有lhb的元素连接到具有rhb的元素，并且所有点都是自由区域。它们的连接方式很复杂。为方便起见，我很难说出单词，我会将数字放在某些元素之下，这些元素是连接的：

   (((((((..((((.....(..)))).((((.........)))).....(((((..)....))))))))))))....
   1                 2  2       3         3           45  5    4          1

我认为这会让你了解它们是如何连接的。我有兴趣找出连接元素的位置和免费的区域。

（例如，元素1连接到元素72，元素8到9是空闲的）。

我选择C进行编码，但我并不接近逻辑。

此外，使用C语言进行编程变得越来越困难。我觉得可以使用正则表达式在python中轻松完成此操作，或者可能是perl，但我对这些语言没有太多经验。所以，如果任何人都可以提供一个更容易的方法，将是一个巨大的帮助。也欢迎改进C代码的想法。这是我的C代码： -

#include <stdio.h>

int main() {

char dot[500];
int i = 0, j = 0;
int count = 0, count1 = 0, count2 = 0;
int lhb[100];
int rhb[100];
int dots[100];
int pair_1[100];
int pair_2[100];
int pair_3[100];
FILE * fp;

fp = fopen("structure.txt", "r");

while (fscanf(fp, "%c", & dot[i]) != EOF) {

  i++;
}

fclose(fp);

for (i = 0; dot[i] != '\0'; i++) {

  if (dot[i] == '(') {
    lhb[count] = dot[i];
    pair_1[count] = i;
    count++;
    } 
  else if (dot[i] == '.') {
    rhb[count1] = dot[i];
    pair_2[count1] = i;
    count1++;
    }
  else {
    dots[count2] = dot[i];
    pair_3[count2] = i;
    count2++;
    }
}


printf("Base-pair details :\n");

for (j = 0; j < count; j++)

  printf("%d--%d\n", pair_1[j] + 1, pair_3[count - j - 1] + 1);

printf("Loop details :\n");

// for(j=0;j<=count;j++)

// printf("--%d-",pair_2[j]+1);

return 0;

}

Answer 1

这是一个潜在的解决方案。 Free包含一个索引每个点和列的列表，其中包含具有每对索引的元组列表。这是基于您的数据是完美的假设（即左对和右对的数量相同，左对之前没有右对）。然而，这可以被修改以检查边缘情况。根据你的问题，我开始将索引设为1而不是0。

data = '(((((((..((((.....(..)))).((((.........)))).....(((((..)....))))))))))))....'

left = []
group = []
prev = ''

free = []
pairs = []

for index, elem in enumerate(data, 1):
    if elem == '.' and prev == '.':
        group.append(index)
    elif elem == '.':
        group = [index]
    else:
        if len(group) >= 1:
            free.append(group)
            group = []
        if elem == '(':
            left.append(index)
        elif elem == ')':
            pairs.append([left.pop(), index])
    prev = elem
if len(group) > 0:
    free.append(group)
pairs.sort()

输出：

[[1, 72], [2, 71], [3, 70], [4, 69], [5, 68], [6, 67], [7, 66], [10, 65], [11, 25], [12, 24], [13, 23], [19, 22], [27, 43], [28, 42], [29, 41], [30, 40], [49, 64], [50, 63], [51, 62], [52, 61], [53, 56]]
[[8, 9], [14, 15, 16, 17, 18], [20, 21], [26], [31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39], [44, 45, 46, 47, 48], [54, 55], [57, 58, 59, 60]]

代码通过在每个元素上迭代一次来工作。如果它遇到左边的paren，它会将索引附加到列表中。当它遇到一个正确的paren时，它弹出最后一个看到的左paren的索引创建一对。至于自由点，跟踪前一个元素会告诉您如何处理每个点。如果看到一个，继续添加到当前列表，否则启动一个新列表。

Answer 2

真正解决这个问题的最好方法是保持堆栈。对于遇到的每个(，您可以将索引值推送到堆栈中，并且对于每个)，您需要使用插入最后(索引的数字弹出堆栈。这意味着(的索引与)的索引形成一对。

这可以通过这样做来实现

seq = '(((((((..((((.....(..)))).((((.........)))).....(((((..)....))))))))))))....'
xStack = []
for i, x in enumerate(seq):
    if x == '(':
        xStack.append(i)
    if x == ')':
        o = xStack.pop()

现在已经有了基本步骤，除了维护括号的索引之外，您还需要做更多的事情。在弹出操作之后你需要存储匹配的对，为了做到这一点，让我们引入另一个变量，当我们遇到.

时基本上什么都不做

seq = '(((((((..((((.....(..)))).((((.........)))).....(((((..)....))))))))))))....'

xStack = []

resultingPairs = []

for i, x in enumerate(seq):
    if x == '(':
        xStack.append(i)
    if x == ')':
        o = xStack.pop()
        tempPair = [o, i]
        resultingPairs.append(tempPair)
    if x == '.':
        pass

现在我们得到的结果看起来像这样

[[18, 21], [12, 22], [11, 23], [10, 24], [29, 39], [28, 40], [27, 41], [26, 42], [52, 55], [51, 60], [50, 61], [49, 62], [48, 63], [9, 64], [6, 65], [5, 66], [4, 67], [3, 68], [2, 69], [1, 70], [0, 71]]

我们需要找出所有空闲空间的位置，这可以通过以下方式轻松完成

spacesList = [i for i in range(len(seq)) if seq.startswith('.', i)]

导致

[7, 8, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 25, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 43, 44, 45, 46, 47, 53, 54, 56, 57, 58, 59, 72, 73, 74, 75]

现在，您可以轻松编写传递spacesList和resultingPairs的函数，并获取每个可能对之间的可用空间数。有很多可能的优化，但这应该能够帮助您开始正确的方向。

def getSpacesCount(spacesList, resultingPairs):
    for pair in resultingPairs:
        a = pair[0]
        b = pair[1]
        spacesCount = 0
        for val in spacesList:
            if a < val < b:
                spacesCount+=1
        print a,b,spacesCount

seq = '(((((((..((((.....(..)))).((((.........)))).....(((((..)....))))))))))))....'
xStack = []
resultingPairs = []
for i, x in enumerate(seq):
    if x == '(':
        xStack.append(i)
    if x == ')':
        o = xStack.pop()
        tempPair = [o, i]
        resultingPairs.append(tempPair)
    if x == '.':
        pass

spacesList = [i for i in range(len(seq)) if seq.startswith('.', i)]

getSpacesCount(spacesList, resultingPairs)

你有左括号的位置值，右括号和它们之间的自由空格数。

>>> getSpacesCount(spacesList, resultingPairs)
18 21 2
12 22 7
11 23 7
10 24 7
29 39 9
28 40 9
27 41 9
26 42 9
52 55 2
51 60 6
50 61 6
49 62 6
48 63 6
9 64 28
6 65 30
5 66 30
4 67 30
3 68 30
2 69 30
1 70 30
0 71 30

修改似乎无法弄清楚如何编辑stackoverflow的注释，将函数更新为

def getSpacesCount(spacesList, resultingPairs): for pair in resultingPairs: a = pair[0] b = pair[1] spacesCount = 0 spaces = [] for val in spacesList: if a < val < b: spaces.append(val) spacesCount+=1 print a,b,spacesCount,spaces

这将为您提供计数和职位。你可以保留你真正喜欢的那个。

>>> getSpacesCount(spacesList, resultingPairs) 18 21 2 [19, 20] 12 22 7 [13, 14, 15, 16, 17, 19, 20] 11 23 7 [13, 14, 15, 16, 17, 19, 20] 10 24 7 [13, 14, 15, 16, 17, 19, 20] 29 39 9 [30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38] 28 40 9 [30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38] 27 41 9 [30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38] 26 42 9 [30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38] 52 55 2 [53, 54] 51 60 6 [53, 54, 56, 57, 58, 59] 50 61 6 [53, 54, 56, 57, 58, 59] 49 62 6 [53, 54, 56, 57, 58, 59] 48 63 6 [53, 54, 56, 57, 58, 59] 9 64 28 [13, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 25, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 43, 44, 45, 46, 47, 53, 54, 56, 57, 58, 59] 6 65 30 [7, 8, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 25, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 43, 44, 45, 46, 47, 53, 54, 56, 57, 58, 59] 5 66 30 [7, 8, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 25, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 43, 44, 45, 46, 47, 53, 54, 56, 57, 58, 59] 4 67 30 [7, 8, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 25, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 43, 44, 45, 46, 47, 53, 54, 56, 57, 58, 59] 3 68 30 [7, 8, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 25, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 43, 44, 45, 46, 47, 53, 54, 56, 57, 58, 59] 2 69 30 [7, 8, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 25, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 43, 44, 45, 46, 47, 53, 54, 56, 57, 58, 59] 1 70 30 [7, 8, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 25, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 43, 44, 45, 46, 47, 53, 54, 56, 57, 58, 59] 0 71 30 [7, 8, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 25, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 43, 44, 45, 46, 47, 53, 54, 56, 57, 58, 59]

Answer 3

我不确定你想要得到什么，但是这个perl会产生与Navidad20相同的效果。它依赖于正则表达式。它使用Regexp::Common模块来获取平衡括号的位置，并使用简单的npm install <module> --legacy-bundling循环来获取“免费”的位置。元素。它从1开始计算，而不是从0开始。

我不知道无效数据会如何表现。

while

输出是：

#!/usr/bin/perl
use strict;
use warnings;
use Regexp::Common qw /balanced/;

my $seq = '(((((((..((((.....(..)))).((((.........)))).....(((((..)....))))))))))))....';

while ($seq =~ /(?=($RE{balanced}{-parens=>'()'}))/g) {
    print 1 + $-[1], ' ',  $+[1], " $1\n";
}

my @free;
push @free, [ 1 + $-[0] .. $+[0] ] while $seq =~ /\.+/g;

use Data::Dumper; print Dumper \@free;

找出给定结构中的RNA碱基配对

3 个答案: