为什么我的程序不遵循我设置的条件？功能问题？

Question

我正在尝试生成随机 barcode_list，其中包含 6 个汉明距离为 3 的 UNIQUE 条形码。问题是该程序生成的条形码列表包含重复项，而不是正确的汉明距离。下面是代码。

import random

nucl_list = ['A', 'C', 'G', 'T']
length = 6
number = 6
attempts = 1000
barcode_list = []
tested = []

def make_barcode():
"""Generates a random barcode from nucl_list"""
    barcode = ''
    for i in range(length):
        barcode += random.choice(nucl_list)
    return barcode

def distance(s1, s2):
"""Calculates the hamming distance between s1 and s2"""
    length1 = len(s1)
    length2 = len(s2)
    # Initiate 2-D array
    distances = [[0 for i in range(length2 + 1)] for j in range(length1 + 1)]
    # Add in null values for the x rows and y columns
    for i in range(0, length1 + 1):
        distances[i][0] = i
    for j in range(0, length2 + 1):
        distances[0][j] = j

    for i in range(1, length1 + 1):
        for j in range(1,length2 + 1):
            cost = 0
            if s1[i - 1] != s2[j - 1]:
                cost = 1
            distances[i][j] = min(distances[i - 1][j - 1] + cost, distances[i][j - 1] + 1, distances[i - 1][j] + 1)
    min_distance = distances[length1][length2]

    for i in range(0, length1 + 1):
        min_distance = min(min_distance, distances[i][length2])
    for j in range(0, length2 + 1):
        min_distance = min(min_distance, distances[length1][j])
    return min_distance

def compare_barcodes():
"""Generates a new barcode and compares with barcodes in barcode_list"""
    new_barcode = make_barcode()
    # keep track of # of barcodes tested
    tested.append(new_barcode)
    if new_barcode not in barcode_list:
        for barcode in barcode_list:
            dist = distance(barcode, new_barcode)
            if dist >= 3:
                barcode_list.append(new_barcode)
            else:
                pass
    else:
        pass

# make first barcode

first_barc = ''
for i in xrange(length):
    first_barc += random.choice(nucl_list)
barcode_list.append(first_barc)

while len(tested) < attempts:
    if len(barcode_list) < number:
        compare_barcodes()
    else:
        break

barcode_list.sort()

print barcode_list

我认为我的问题与最后一个 while 循环有关：我希望 compare_barcodes 不断生成符合条件的条形码（不是重复的，并且不在任何已生成的条形码的汉明距离内）。

Answer 1

在你的 compare_barcodes() 中尝试一些类似的行为。

本质上，我们跟踪是否 dist >= 3 与 too_far。一旦我们完成循环 barcode_list，我们返回并检查 too_far。如果不是 too_far 那么我们可以追加到列表中。

每次找到 dist >= 3 时，旧逻辑都会附加到 barcode_list，这当然会不止一次，具体取决于已经添加到列表中的条形码数量。

def compare_barcodes():
    too_far = False
    """Generates a new barcode and compares with barcodes in barcode_list"""
    new_barcode = make_barcode()
    # keep track of # of barcodes tested
    tested.append(new_barcode)
    if new_barcode not in barcode_list:
        for barcode in barcode_list:
            dist = distance(barcode, new_barcode)
            if dist >= 3:
                too_far = True
        if not too_far:
            barcode_list.append(new_barcode)

编辑：我刚刚意识到您希望汉明距离为 3 或更大...在这种情况下只需将 if not too far 更改为 if too far。

Answer 2

问题出在您的 compare_barcodes() 函数上。在旧版本中，一旦它看到与任何比较字符串相差 3 步的条形码，它就会将该新字符串添加到列表中。代码可以修改为如下

def compare_barcodes():
    """Generates a new barcode and compares with barcodes in barcode_list"""
    minDist = length
    new_barcode = make_barcode()
    # keep track of # of barcodes tested
    tested.append(new_barcode)
    if new_barcode not in barcode_list:
        for barcode in barcode_list:
            dist = distance(barcode, new_barcode)
            #if dist >= 3:
            #    barcode_list.append(new_barcode)
            #else:
            #    pass
            if dist < minDist:
                minDist = dist
    else:
        pass

    if minDist >= 3:
        barcode_list.append(new_barcode)

Answer 3

@Jkdc 的回答是正确的，为他+1。在您的原始代码中，您几乎就在那里。这是我的建议，将您的 if new_barcode not in barcode_list: 条件移动到您的 for loop 中，使其成为 if new_barcode not in barcode_list and distance(barcode, new_barcode)，然后您将不会在列表中添加任何重复项，然后仅在 [=14] 时才计算距离=] 不在你的 barcode_list 中：

def compare_barcodes():
    """Generates a new barcode and compares with barcodes in barcode_list"""
    new_barcode = make_barcode()
    # keep track of # of barcodes tested
    tested.append(new_barcode)
    for barcode in barcode_list:
        if new_barcode not in barcode_list and distance(barcode, new_barcode):
            barcode_list.append(new_barcode)

另一个建议是如果你想避免重复，你可以使用 set 存储你的条形码，set 操作未排序的唯一元素。

Answer 4

我最终创建了一个新函数来计算汉明距离...

def compare_distances(new_barcode):
"""Compares the hamming_dist between new barcode and old barcodes"""
# Count number of distances < 3
count = 0
global barcode_list
for barcode in barcode_list:
    if distance(new_barcode, barcode) < 3:``
        count +=1
return count

def compare_barcodes():
    new_barcode = make_barcode()
    if new_barcode not in barcode_list:
        count = compare_distances(new_barcode)
        if count > 0:
            pass
        else:
            barcode_list.append(new_barcode)
    else:
        pass

# Initiate the functions to generate barcodes 
while len(barcode_list) < number:
    compare_barcodes()

为什么我的程序不遵循我设置的条件？功能问题？

Why is my program not following the conditionals that I set? Function issues?

python

barcode

hamming-distance