从字母组合生成字符串的最佳方式是python还是bash？

Question

我需要生成字符串STA和STB。

STA和STB是长度为10的字符串，每个字符串只能包含字符A，T，G或C。

我必须生成STA的所有可能组合，并且根据STA生成STB。

方式是，字符A始终与T关联，反之亦然，字符G与C关联，反之亦然。

因此可能是类似的组合：

STA: ATGC...
STB: TACG...

要么

STA: GTTA...
STB: CAAT...

等等。

我想知道使用bash或python的最佳方法是什么

谢谢

Answer 1

我会说Python。

在这里查看字符串排列： 使用组合生成器（Python）进行排列 。 要看的另一件事是Python 2.6 +中的itertools在python中生成列表的所有排列 。 但是，我确实注意到您的需求更加深入，但是您可能会发现在Python中添加必要的约束比Bash更加容易。

简单，干净，容易。

现在，我不是Bash方面的专家，但是从它的角度来看，您将不得不有多行根据您的组合一遍又一遍重复几乎相同的文本。 使用简单的组合而不是链接的组合会很好。

Answer 2

虽然我不了解bash，也看不到permutations如何解决您的问题，但itertools.product似乎是一种相当简单的方法：

>>> s = 'atgc'
>>> d = dict(zip(s, 'tacg'))
>>> import itertools
>>> for i in itertools.product(s, repeat=10):
    sta = ''.join(i)
    stb = ''.join(d[x] for x in i)

尽管所提出的方法在获得所有可能的置换（替换'atgc'字符串）方面是有效的，即查找sta字符串，而不是通过字典查找，而是通过翻译机制，查找stb会更有效：

>>> trans = str.maketrans(s, 'tacg')
>>> for i in itertools.product(s, repeat=10):
    sta = ''.join(i)
    stb = sta.translate(trans)

感谢Dave，他着重介绍了更有效的解决方案。

Answer 3

其他人已经说过如何生成STA。

将字符串STA转换为等效字符串STB的最有效方法是使用字符串translation ＆ maketrans函数。

>>> import string
>>> s = "AGTC" * 100
>>> trans = string.maketrans("ATGC", "TACG")
>>> s.translate(trans)
'TCAG...TCAG'

在我的系统上，这比SilentGhost所建议的对每个字符进行字典查找要快100倍。

Answer 4

干得好：

>>> from itertools import product
>>> seq = ("AGCT",) * 10
>>> STA = [''.join(a) for a in product(*seq)]
>>> STB = list(reversed(STA))

len(STA)是2 ²⁰ 。

itertools.product在Python 2.6中可用。

有关Python 2.5中product的实现，请参见此处的 @hop答案。

Answer 5

bash宝贝:)

STA=$(echo {A,C,T,G}{A,C,T,G}{A,C,T,G}{A,C,T,G}{A,C,T,G}{A,C,T,G}{A,C,T,G}{A,C,T,G}{A,C,T,G}{A,C,T,G})
STB=$(echo $STA | tr ATCG TAGC)

echo $STA
echo $STB

Answer 6

与您的实际问题无关，但与您（显然）在做什么相关，您是否签出了BioPython ？