Подпоследовательность - Subsequence
Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста помоги Улучши это или обсудите эти вопросы на страница обсуждения. (Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)
|
В математика, а подпоследовательность это последовательность который может быть получен из другой последовательности путем удаления некоторых элементов или отсутствия элементов без изменения порядка остальных элементов. Например, последовательность является подпоследовательностью получается после удаления элементов , , и . Отношение одной последовательности, являющейся подпоследовательностью другой, является Предварительный заказ.
Подпоследовательности могут содержать последовательные элементы, которые не были последовательными в исходной последовательности. Подпоследовательность, состоящая из последовательного выполнения элементов исходной последовательности, например из , это подстрока. Подстрока - это уточнение подпоследовательности.
Список всех подпоследовательностей для слова "яблоко" было бы "а", "ap", "аль", "ае", "приложение", "apl", "обезьяна", "эль", "приложение", "Appe", "апл", "яблоко", "п", "pp", "pl", "pe", "человек", "ppe", "Ple", "pple", "л", "ле", "е", "".
Общая подпоследовательность
Учитывая две последовательности Икс и Y, последовательность Z считается общая подпоследовательность из Икс и Y, если Z является подпоследовательностью обоих Икс и Y. Например, если
- и
- и
тогда называется общей подпоследовательностью Икс и Y.
Это бы нет быть самая длинная общая подпоследовательность, поскольку Z имеет длину только 3, а общая подпоследовательность имеет длину 4. Самая длинная общая подпоследовательность Икс и Y является .
Приложения
Подпоследовательности имеют приложения к Информатика,[1] особенно в дисциплине биоинформатика, где компьютеры используются для сравнения, анализа и хранения ДНК, РНК, и белок последовательности.
Возьмем две последовательности ДНК, содержащие 37 элементов, скажем:
- SEQ1 = ACGGTGTCGTGCTATGCTGATGCTGACTTATATGCTA
- SEQ2 = CGTTCGGCTATCGTACGTTCTATTCTATGATTTCTAA
Самая длинная общая подпоследовательность последовательностей 1 и 2:
- LCS(SEQ1, SEQ2) = CGTTCGGCTATGCTTCTACTTATTCTA
Это можно проиллюстрировать, выделив 27 элементов самой длинной общей подпоследовательности в начальных последовательностях:
- SEQ1 = АCGграммТграммTCGТGCTATGCTGAТграммCTграммACTTATАТграммCTA
- SEQ2 = CGTTCGGCTATCграммTACграммTTCTATTCTАТграммATTТCTAА
Другой способ показать это - выровнять две последовательности, т.е., чтобы расположить элементы самой длинной общей подпоследовательности в одном столбце (обозначенном вертикальной чертой) и ввести специальный символ (здесь тире) в одной последовательности, когда два элемента в одном столбце различаются:
- SEQ1 = ACGGTGTCGTGCTAT-G - C-TGATGCTGA - CT-T-ATATG-CTA-
- | || ||| ||||| | | | | || | || | || | |||
- SEQ2 = -C-GT-TCG-GCTATCGTACGT - T-CT-ATTCTATGAT-T-TCTAA
Подпоследовательности используются для определения сходства двух цепей ДНК с использованием оснований ДНК: аденин, гуанин, цитозин и тимин.
Теоремы
- Каждая бесконечная последовательность действительные числа имеет бесконечный монотонный подпоследовательность (это лемма, используемая в доказательство теоремы Больцано – Вейерштрасса ).
- Каждый бесконечный ограниченная последовательность в рп имеет сходящийся подпоследовательность (Это Теорема Больцано – Вейерштрасса ).
- Для всех целые числа р и s, любая конечная последовательность длины не меньше (р − 1)(s - 1) + 1 содержит монотонно возрастающую подпоследовательность длиныр или же монотонно убывающая подпоследовательность длиныs (Это Теорема Эрдеша – Секереса ).
Смотрите также
- Последующий лимит - предел некоторой подпоследовательности.
- Ограничьте высшее и ограничьте низшее
- Задача самой длинной возрастающей подпоследовательности
Примечания
- ^ В информатике нить часто используется как синоним последовательность, но важно отметить, что подстрока и подпоследовательность не синонимы. Подстроки последовательный части строки, в то время как подпоследовательности могут не быть. Это означает, что подстрока строки всегда является подпоследовательностью строки, но подпоследовательность строки не всегда является подстрокой строки, см .: Гасфилд, Дэн (1999) [1997]. Алгоритмы на строках, деревьях и последовательностях: информатика и вычислительная биология. США: Издательство Кембриджского университета. п. 4. ISBN 0-521-58519-8.
Эта статья включает материалы из подпоследовательности на PlanetMath, который находится под лицензией Лицензия Creative Commons Attribution / Share-Alike.