我目前正在处理字符串形式的 DNA 序列,其中内含子为小写字符,外显子为大写字符。该方法的目的是尽快以字符串的形式检索外显子。
序列示例:
ATGGATGACAGgtgagaggacactcgggtcccagccccaggctctgccctcaggaagggggtcagctctcaggggcatctccctctcacagcccagccctggggatgatgtgggagccccatttatacacggtgcctccttctctcctagAGCCTACATAG
我的第一个版本使用的是 String replaceAll() 方法,但速度特别慢:
public String getExons(String sequence) {
return sequence.replaceAll("[atgc]", "");
}
所以我尝试了一个改进了性能但仍然相当慢的新版本:
public String getExons(String sequence) {
StringBuilder exonBuilder = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
char c = sequence.charAt(i);
if (c == 'A' || c == 'T' || c == 'G' || c == 'C') exonBuilder.append(c);
}
return exonBuilder.toString();
是否有另一种方法可以提高性能?
最佳答案
您需要使用带有双指针技巧的字符数组。我在我的机器上得到了这个结果:
编辑:更新了预热阶段。 Java 是来自 Ubuntu 14 LTS 的 OpenJDK 8
Edit2:哈希表是迄今为止最快的。
Edit3:我的代码中有一个错误。双指针技巧是最快的。
GTCtgACgGT
getExons1: 1068
getExons2: 377
getExons3: 313
getExons3b: 251
getExons4: 586
getExons5: 189
getExons6: 671
Edit4:使用带有 1M DNA 字符串的 JMH 运行基准测试。结果与我之前关于“x 优于 y”的基准一致,最差的是正则表达式,最好的是双指针,第二好的是朴素的 3B:
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.benchExons1 thrpt 200 33.659 ± 1.036 ops/s
MyBenchmark.benchExons2 thrpt 200 107.095 ± 4.074 ops/s
MyBenchmark.benchExons3a thrpt 200 118.543 ± 3.779 ops/s
MyBenchmark.benchExons3b thrpt 200 163.717 ± 4.602 ops/s
MyBenchmark.benchExons4 thrpt 200 69.942 ± 2.019 ops/s
MyBenchmark.benchExons5 thrpt 200 191.142 ± 5.307 ops/s
MyBenchmark.benchExons6 thrpt 200 57.654 ± 1.963 ops/s
Edit5:使用 10 MB 字符串:
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.benchExons1 thrpt 200 4.640 ± 0.068 ops/s
MyBenchmark.benchExons2 thrpt 200 13.451 ± 0.161 ops/s
MyBenchmark.benchExons3a thrpt 200 15.379 ± 0.232 ops/s
MyBenchmark.benchExons3b thrpt 200 19.550 ± 0.181 ops/s
MyBenchmark.benchExons4 thrpt 200 8.510 ± 0.147 ops/s
MyBenchmark.benchExons5 thrpt 200 24.343 ± 0.331 ops/s
MyBenchmark.benchExons6 thrpt 200 7.339 ± 0.074 ops/s
代码:
package org.sample;
import org.openjdk.jmh.annotations.Benchmark;
import org.openjdk.jmh.annotations.Scope;
import org.openjdk.jmh.annotations.State;
import java.util.HashMap;
import java.util.Random;
@State(Scope.Thread)
public class MyBenchmark {
String DNA;
public MyBenchmark() {
DNA = buildRandomDNA(1000000);
}
static String letters = "ATGCatgc";
public static String buildRandomDNA(int size) {
StringBuilder builder = new StringBuilder(size);
Random r = new Random();
for (int i = 0; i < size; ++i) {
builder.append(letters.charAt(r.nextInt(letters.length())));
}
return builder.toString();
}
@Benchmark
public void benchExons1() {
getExons1(DNA);
}
@Benchmark
public void benchExons2() {
getExons2(DNA);
}
@Benchmark
public void benchExons3a() {
getExons3a(DNA);
}
@Benchmark
public void benchExons3b() {
getExons3b(DNA);
}
@Benchmark
public void benchExons4() {
getExons4(DNA);
}
@Benchmark
public void benchExons5() {
getExons5(DNA);
}
@Benchmark
public void benchExons6() {
getExons6(DNA);
}
public static String getExons1(String sequence) {
return sequence.replaceAll("[atgc]", "");
}
public static String getExons2(String sequence) {
StringBuilder exonBuilder = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
char c = sequence.charAt(i);
if (c == 'A' || c == 'T' || c == 'G' || c == 'C')
exonBuilder.append(c);
}
return exonBuilder.toString();
}
public static String getExons3a(String sequence) {
StringBuilder exonBuilder = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
char c = sequence.charAt(i);
if (c <= 'Z') {
exonBuilder.append((char) c);
}
}
return exonBuilder.toString();
}
public static String getExons3b(String sequence1) {
char[] sequence = sequence1.toCharArray();
StringBuilder exonBuilder = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < sequence.length; i++) {
if (sequence[i] <= 'Z') {
exonBuilder.append(sequence[i]);
}
}
return exonBuilder.toString();
}
public static HashMap<String, String> M = new HashMap<String, String>();
public static void buildTable() {
for (int a = 0; a < letters.length(); ++a) {
for (int b = 0; b < letters.length(); ++b) {
for (int c = 0; c < letters.length(); ++c) {
for (int d = 0; d < letters.length(); ++d) {
String key = "" + letters.charAt(a) + letters.charAt(b) + letters.charAt(c) + letters.charAt(d);
M.put(key, getExons1(key));
}
}
}
}
}
public static String getExons4(String sequence1) {
char[] sequence = sequence1.toCharArray();
StringBuilder exonBuilder = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < sequence.length; i += 4) {
exonBuilder.append(M.get(new String(sequence, i, 4)));
}
return exonBuilder.toString();
}
public static String getExons5(String sequence1) {
char[] sequence = sequence1.toCharArray();
int p = 0;
for (int i = 0; i < sequence.length; i++) {
if (sequence[i] <= 'Z') {
sequence[p] = sequence[i];
++p;
}
}
return new String(sequence, 0, p);
}
public static int dnatoint(char[] s, int start, int len) {
int key = 0;
for (; len > 0; len--, start++) {
switch (s[start]) {
case 'A': key = (key << 3) | 0; break;
case 'C': key = (key << 3) | 1; break;
case 'G': key = (key << 3) | 2; break;
case 'T': key = (key << 3) | 3; break;
case 'a': key = (key << 3) | 4; break;
case 'c': key = (key << 3) | 5; break;
case 'g': key = (key << 3) | 6; break;
case 't': key = (key << 3) | 7; break;
}
}
return key;
}
public static String[] M2 = new String[8*8*8*8];
public static void buildTable2() {
for (int a = 0; a < letters.length(); ++a) {
for (int b = 0; b < letters.length(); ++b) {
for (int c = 0; c < letters.length(); ++c) {
for (int d = 0; d < letters.length(); ++d) {
String key = "" + letters.charAt(a) + letters.charAt(b) + letters.charAt(c) + letters.charAt(d);
M2[dnatoint(key.toCharArray(), 0, 4)] = getExons1(key);
}
}
}
}
}
public static String getExons6(String sequence1) {
char[] sequence = sequence1.toCharArray();
StringBuilder exonBuilder = new StringBuilder();
assert (sequence.length % 4) == 0;
for (int i = 0; i < sequence.length; i += 4) {
exonBuilder.append(M2[dnatoint(sequence, i, 4)]);
}
return exonBuilder.toString();
}
static {
buildTable();
buildTable2();
}
//@Benchmark
public void testMethod() {
// This is a demo/sample template for building your JMH benchmarks. Edit as needed.
// Put your benchmark code here.
}
}
关于java - 在Java中提取大写字符的最快方法,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/39291251/
我正在学习如何使用Nokogiri,根据这段代码我遇到了一些问题:require'rubygems'require'mechanize'post_agent=WWW::Mechanize.newpost_page=post_agent.get('http://www.vbulletin.org/forum/showthread.php?t=230708')puts"\nabsolutepathwithtbodygivesnil"putspost_page.parser.xpath('/html/body/div/div/div/div/div/table/tbody/tr/td/div
总的来说,我对ruby还比较陌生,我正在为我正在创建的对象编写一些rspec测试用例。许多测试用例都非常基础,我只是想确保正确填充和返回值。我想知道是否有办法使用循环结构来执行此操作。不必为我要测试的每个方法都设置一个assertEquals。例如:describeitem,"TestingtheItem"doit"willhaveanullvaluetostart"doitem=Item.new#HereIcoulddotheitem.name.shouldbe_nil#thenIcoulddoitem.category.shouldbe_nilendend但我想要一些方法来使用
我有一个字符串input="maybe(thisis|thatwas)some((nice|ugly)(day|night)|(strange(weather|time)))"Ruby中解析该字符串的最佳方法是什么?我的意思是脚本应该能够像这样构建句子:maybethisissomeuglynightmaybethatwassomenicenightmaybethiswassomestrangetime等等,你明白了......我应该一个字符一个字符地读取字符串并构建一个带有堆栈的状态机来存储括号值以供以后计算,还是有更好的方法?也许为此目的准备了一个开箱即用的库?
类classAprivatedeffooputs:fooendpublicdefbarputs:barendprivatedefzimputs:zimendprotecteddefdibputs:dibendendA的实例a=A.new测试a.foorescueputs:faila.barrescueputs:faila.zimrescueputs:faila.dibrescueputs:faila.gazrescueputs:fail测试输出failbarfailfailfail.发送测试[:foo,:bar,:zim,:dib,:gaz].each{|m|a.send(m)resc
我的目标是转换表单输入,例如“100兆字节”或“1GB”,并将其转换为我可以存储在数据库中的文件大小(以千字节为单位)。目前,我有这个:defquota_convert@regex=/([0-9]+)(.*)s/@sizes=%w{kilobytemegabytegigabyte}m=self.quota.match(@regex)if@sizes.include?m[2]eval("self.quota=#{m[1]}.#{m[2]}")endend这有效,但前提是输入是倍数(“gigabytes”,而不是“gigabyte”)并且由于使用了eval看起来疯狂不安全。所以,功能正常,
在我的Rails(2.3,Ruby1.8.7)应用程序中,我需要将字符串截断到一定长度。该字符串是unicode,在控制台中运行测试时,例如'א'.length,我意识到返回了双倍长度。我想要一个与编码无关的长度,以便对unicode字符串或latin1编码字符串进行相同的截断。我已经了解了Ruby的大部分unicode资料,但仍然有些一头雾水。应该如何解决这个问题? 最佳答案 Rails有一个返回多字节字符的mb_chars方法。试试unicode_string.mb_chars.slice(0,50)
我正在尝试设置一个puppet节点,但rubygems似乎不正常。如果我通过它自己的二进制文件(/usr/lib/ruby/gems/1.8/gems/facter-1.5.8/bin/facter)在cli上运行facter,它工作正常,但如果我通过由rubygems(/usr/bin/facter)安装的二进制文件,它抛出:/usr/lib/ruby/1.8/facter/uptime.rb:11:undefinedmethod`get_uptime'forFacter::Util::Uptime:Module(NoMethodError)from/usr/lib/ruby
对于具有离线功能的智能手机应用程序,我正在为Xml文件创建单向文本同步。我希望我的服务器将增量/差异(例如GNU差异补丁)发送到目标设备。这是计划:Time=0Server:hasversion_1ofXmlfile(~800kiB)Client:hasversion_1ofXmlfile(~800kiB)Time=1Server:hasversion_1andversion_2ofXmlfile(each~800kiB)computesdeltaoftheseversions(=patch)(~10kiB)sendspatchtoClient(~10kiBtransferred)Cl
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