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题目背景
大家都知道,基因可以看作一个碱基对序列。它包含了4种核苷酸,简记作A,C,G,T。生物学家正致力于寻找人类基因的功能,以利用于诊断疾病和发明药物。 在一个人类基因工作组的任务中,生物学家研究的是:两个基因的相似程度。因为这个研究对疾病的治疗有着非同寻常的作用。
题目描述
两个基因的相似度的计算方法如下:
对于两个已知基因,例如AGTGATG和GTTAG,将它们的碱基互相对应。当然,中间可以加入一些空碱基-,例如:
这样,两个基因之间的相似度就可以用碱基之间相似度的总和来描述,碱基之间的相似度如下表所示:
那么相似度就是:(-3)+5+5+(-2)+(-3)+5+(-3)+5=9。因为两个基因的对应方法不唯一,例如又有:
相似度为:(-3)+5+5+(-2)+5+(-1)+5=14。规定两个基因的相似度为所有对应方法中,相似度最大的那个。
输入输出格式
输入格式:
共两行。每行首先是一个整数,表示基因的长度;隔一个空格后是一个基因序列,序列中只含A,C,G,T四个字母。1<=序列的长度<=100。
输出格式:
仅一行,即输入基因的相似度。
输入输出样例
输入样例#1:
7 AGTGATG
5 GTTAG
输出样例#1:
14
【思路】
线性DP。
可以类比于求最大公共子序列。设d[i][j]为到a串的i与b串的j为止的最大相似度。则有转移方程:
d[i][j]=max{
d[i-1][j-1]+cost(a[i],b[j]),d[i][j-1]+cost(‘-’,b[j]),d[i-1][j]+cost(a[i],’-’) }
需要注意的是初始化d[0][j]和d[i][0],另外字串右移一位读入方便处理。
【代码】
1 #include<cstdio> 2 #include<iostream> 3 using namespace std; 4 5 const int maxn = 100+10; 6 const int w[5][5]={ 7 {5,-1,-2,-1,-3}, 8 {-1,5,-3,-2,-4}, 9 {-2,-3,5,-2,-2}, 10 {-1,-2,-2,5,-1}, 11 {-3,-4,-2,-1,-1<<30} 12 }; 13 int h[333],d[maxn][maxn]; 14 int n,m; 15 char a[maxn],b[maxn]; 16 17 inline int cost(char x,char y) { 18 return w[h[x]][h[y]]; 19 } 20 21 int main() { 22 h[‘A‘]=0; h[‘C‘]=1; h[‘G‘]=2; h[‘T‘]=3; h[‘-‘]=4; 23 24 scanf("%d%s%d%s",&n,a+1,&m,b+1); 25 for(int i=1;i<=n;i++) { d[i][0]=d[i-1][0]+cost(a[i],‘-‘); } 26 for(int j=1;j<=m;j++) { d[0][j]=d[0][j-1]+cost(‘-‘,b[j]); } 27 28 for(int i=1;i<=n;i++) 29 for(int j=1;j<=m;j++){ 30 d[i][j]=d[i-1][j-1]+cost(a[i],b[j]); 31 d[i][j]=max(d[i][j],d[i-1][j]+cost(a[i],‘-‘)); 32 d[i][j]=max(d[i][j],d[i][j-1]+cost(b[j],‘-‘)); 33 } 34 printf("%d",d[n][m]); 35 return 0; 36 }