дерево мутації mtDNA

13

Фон:

МтДНК - це частина людської ДНК, яка передається від матері дитині і рідко мутує. Оскільки це справедливо для всіх людей, можна створити величезне дерево, яке візуалізує, як усі люди пов’язані один з одним через материнську родину аж до гіпотетичного ЄВРО. Кожна мутація в MtDNA, коли народиться дитина, створює нову підгалузь із своєї материнської гілки на дереві.

Дізнайтеся більше про мітохондріальну ДНК (mtDNA) тут: https://en.wikipedia.org/wiki/Mitochondrial_DNA

Мета:

Вашій програмі подається список кількості мутацій гілок дерев mtDNA, і ваша програма повинна надавати їй вид дерева

Приклад введення та виведення:

Вхідна таблиця розділена на три колонки з двокрапкою з двокрапкою з рядком для кожної гілки. Приклад:

L0a'b'f'k;L0;14
L0a'b'f;L0a'b'f'k;23
L0;mtEVE;10
L0a'b;L0a'b'f;30
L0a;L0a'b;38
L0a1'4;L0a;39
L0a1;L0a1'4;40
L0a1a;L0a1;42
L0a1a NL;L0a1a;43
L0a1a1;L0a1a NL;44
L0a1a2;L0a1a NL;45
L0a1a3;L0a1a NL;44
L0a1 NL;L0a1;41
L0a1b;L0a1 NL;44
L0a1b NL;L0a1b;45
L0a1b1;L0a1b NL;46
L0a1b1a;L0a1b1;47
L0a1b1a1;L0a1b1a;48
L0a1b2;L0a1b NL;48
L0a1b2a;L0a1b2;50
L0a1c;L0a1 NL;45
L0a1d;L0a1 NL;44
L0a4;L0a1'4;55
L0a2;L0a;47
L0a2a;L0a2;49
L0a2a1;L0a2a;50
L0a2a1a;L0a2a1;51
L0a2a1a1;L0a2a1a;53
L0a2a1a2;L0a2a1a;53
L0a2a2;L0a2a;53
L0a2a2a;L0a2a2;54
L0a2b;L0a2;57
L0a2b1;L0a2b;58
L0a2c;L0a2;60
L0a2d;L0a2;49
L0a3;L0a;53
L0b;L0a'b;48
L0f;L0a'b'f;37
L0f1;L0f;61
L0f2;L0f;41
L0f2a;L0f2;46
L0f2a1;L0f2a;59
L0f2b;L0f2;63
L0k;L0a'b'f'k;39
L0k1;L0k;48
L0k2;L0k;54
L0d;L0;21
L0d1'2;L0d;25
L0d1;L0d1'2;30
L0d1 NL;L0d1;31
L0d1a;L0d1 NL;38
L0d1a1;L0d1a;41
L0d1c;L0d1 NL;39
L0d1c1;L0d1c;45
L0d1c1a;L0d1c1;46
L0d1c1b;L0d1c1;46
L0d1b;L0d1 NL;36
L0d1b1;L0d1b;40
L0d2;L0d1'2;31
L0d2a'b;L0d2;32
L0d2a;L0d2a'b;42
L0d2a1;L0d2a;43
L0d2b;L0d2a'b;46
L0d2c;L0d2;45
L0d3;L0d;39

Ваша програма повинна виводити дерево зліва направо, включаючи деякі цифри на основі вхідних даних. Виходячи з прикладу введення, це дійсний вихід:

  0│ ┐                                                               mtEVE               [  0][ 63]
 10│ └♦♦♦♦♦♦♦♦♦┬────────────────┬─────────────────────────────────── L0                  [ 10][ 63]
 21│           │                └♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦┬──────┬───────────────── L0d                 [ 11][ 46]
 39│           │                           │      └♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ L0d3                [ 18][ 39]
 25│           │                           └♦♦♦┐                     L0d1'2              [  4][ 46]
 30│           │                               ├♦♦♦♦┬─────────────── L0d1                [  5][ 46]
 31│           │                               │    └┬────┬┐         L0d1 NL             [  1][ 46]
 36│           │                               │     │    │└♦♦♦♦┬─── L0d1b               [  5][ 40]
 40│           │                               │     │    │     └♦♦♦ L0d1b1              [  4][ 40]
 38│           │                               │     │    └♦♦♦♦♦♦┬── L0d1a               [  7][ 41]
 41│           │                               │     │           └♦♦ L0d1a1              [  3][ 41]
 39│           │                               │     └♦♦♦♦♦♦♦┬────── L0d1c               [  8][ 46]
 45│           │                               │             └♦♦♦♦♦┬ L0d1c1              [  6][ 46]
 46│           │                               │                   ├ L0d1c1a             [  1][ 46]
 46│           │                               │                   └ L0d1c1b             [  1][ 46]
 31│           │                               └♦♦♦♦♦┬┬───────────── L0d2                [  6][ 46]
 45│           │                                     │└♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ L0d2c               [ 14][ 45]
 32│           │                                     └┬──┐           L0d2a'b             [  1][ 46]
 42│           │                                      │  └♦♦♦♦♦♦♦♦♦┬ L0d2a               [ 10][ 43]
 43│           │                                      │            └ L0d2a1              [  1][ 43]
 46│           │                                      └♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ L0d2b               [ 14][ 46]
 14│           └♦♦♦┬────────┐                                        L0a'b'f'k           [  4][ 63]
 39│               │        └♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦┬─────┬──────── L0k                 [ 25][ 54]
 48│               │                                 │     └♦♦♦♦♦♦♦♦ L0k1                [  9][ 48]
 54│               │                                 └♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ L0k2                [ 15][ 54]
 23│               └♦♦♦♦♦♦♦♦┬──┐                                     L0a'b'f             [  9][ 63]
 30│                        │  └♦♦♦♦♦♦┬───────────┐                  L0a'b               [  7][ 60]
 48│                        │         │           └♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ L0b                 [ 18][ 48]
 38│                        │         └♦♦♦♦♦♦♦┬────┬─┬────────────── L0a                 [  8][ 60]
 53│                        │                 │    │ └♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ L0a3                [ 15][ 53]
 39│                        │                 │    └┬────┐           L0a1'4              [  1][ 55]
 40│                        │                 │     │    └┬────┬──── L0a1                [  1][ 50]
 42│                        │                 │     │     │    └♦┬── L0a1a               [  2][ 45]
 43│                        │                 │     │     │      └┬┐ L0a1a NL            [  1][ 45]
 44│                        │                 │     │     │       │├ L0a1a1              [  1][ 44]
 44│                        │                 │     │     │       │└ L0a1a3              [  1][ 44]
 45│                        │                 │     │     │       └♦ L0a1a2              [  2][ 45]
 41│                        │                 │     │     └┬────┬┐   L0a1 NL             [  1][ 50]
 44│                        │                 │     │      │    │└♦♦ L0a1d               [  3][ 44]
 45│                        │                 │     │      │    └♦♦♦ L0a1c               [  4][ 45]
 44│                        │                 │     │      └♦♦┬───── L0a1b               [  3][ 50]
 45│                        │                 │     │         └┬─┐   L0a1b NL            [  1][ 50]
 46│                        │                 │     │          │ └┬─ L0a1b1              [  1][ 48]
 47│                        │                 │     │          │  └┬ L0a1b1a             [  1][ 48]
 48│                        │                 │     │          │   └ L0a1b1a1            [  1][ 48]
 48│                        │                 │     │          └♦♦┬─ L0a1b2              [  3][ 50]
 50│                        │                 │     │             └♦ L0a1b2a             [  2][ 50]
 55│                        │                 │     └♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ L0a4                [ 16][ 55]
 47│                        │                 └♦♦♦♦♦♦♦♦┬─┬───┬────┬─ L0a2                [  9][ 60]
 49│                        │                          │ │   │    └♦ L0a2d               [  2][ 49]
 49│                        │                          │ │   └♦┬┬─── L0a2a               [  2][ 54]
 50│                        │                          │ │     │└┬── L0a2a1              [  1][ 53]
 51│                        │                          │ │     │ └┬─ L0a2a1a             [  1][ 53]
 53│                        │                          │ │     │  ├♦ L0a2a1a1            [  2][ 53]
 53│                        │                          │ │     │  └♦ L0a2a1a2            [  2][ 53]
 53│                        │                          │ │     └♦♦♦┬ L0a2a2              [  4][ 54]
 54│                        │                          │ │         └ L0a2a2a             [  1][ 54]
 57│                        │                          │ └♦♦♦♦♦♦♦♦♦┬ L0a2b               [ 10][ 58]
 58│                        │                          │           └ L0a2b1              [  1][ 58]
 60│                        │                          └♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ L0a2c               [ 13][ 60]
 37│                        └♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦┬─┬─────────────────────── L0f                 [ 14][ 63]
 61│                                      │ └♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ L0f1                [ 24][ 61]
 41│                                      └♦♦♦┬───┬───────────────── L0f2                [  4][ 63]
 46│                                          │   └♦♦♦♦┬──────────── L0f2a               [  5][ 59]
 59│                                          │        └♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ L0f2a1              [ 13][ 59]
 63│                                          └♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ L0f2b               [ 22][ 63]

Введення: Деталі

Таблиця введення не сортується в конкретному порядку. Якщо ми випадковим чином упорядкуємо вхідні рядки, вихід повинен залишитися колишнім.

Кожен рядок на вході представляє гілку дерева мтДНК або гіпотетичну гілку дерева. Таблиця введення може бути будь-якою кількістю рядків довжиною.

Введення: Деталі - стовпець А (назва гілки):

Перший стовпець - це фактична назва гілки. Назва розділяє вхідні рядки на 2 групи типів рядків, які слід обробляти різними (поясненими пізніше) один від одного:

  • Тип 1: Ім'я складається з будь-якого 'або суфіксаNL
  • Тип 2: Ім'я не складається з 'суфіксу NL.

Назва може мати довжину до 20 символів.

Вхідні дані: Деталі - стовпець B (назва батьківської гілки):

Другий стовпець містить вказівник на назву батьківської гілки. Кілька ліній (гілок) можуть спільно використовувати один і той же батьків. У таблиці введення завжди є точно 1 окрема назва батьківської гілки, яка вказує на батьків, який не представлений серед вхідних рядків, це назва гілки батьків є коренем для дерева. У прикладі введення , який третя лінія , яка вказує на корінь: mtEVE. Якщо вхід має більше одного кореня або нескінченних циклів, це неправильний вхід.

Вхідні дані: Деталі - стовпець С (кількість мутацій):

Третій стовпець - це загальна кількість мутацій, яку конкретна гілка підрахувала від кореня. Людська мтДНК не мутувала більше ніж 100 разів за один рядок від гіпотетичного материнського кореня (предка людини / шимпанзе EVE), але ваша програма повинна мати можливість обробляти 3-х цифрний номер # мутації до 999.

З вхідних даних ви можете обчислити гілку # унікальних мутацій, відстеживши її # мутації від батьківського # мутацій.

Вихід: Деталі

Ваша програма повинна вивести 1 з 3-х різних повідомлень про помилки, якщо вхід недійсний відповідно до опису введення.

  • Повідомлення про помилку 1, якщо вхід має більше одного кореня: ERROR: Multiple roots
  • Повідомлення про помилку 2, якщо вхідні батьківські вказівники цикли: ERROR: Endless loop
  • Повідомлення про помилку 3, все інше недійсне щодо вводу: ERROR: Invalid input

Якщо вхід не містить помилок, програма повинна виводити дерево відповідно до таких обмежень: Кожен рядок складається з 5 частин A, B, C, D та E:

  • A: 5 символів, 3 символи, вирівняні правою кількістю мутацій, символ вертикальної лінії: |та 1 пробіл
  • B: [макс. # Мутацій] символів, широке дерево + 1 пробіл
  • C: 20 символів, ліворуч назва гілки
  • D: 5 символів, 3 символи, вирівняні вправо, # унікальних мутацій для гілки, інкапсульованої між [та ]. (Унікальні мутації будуть пояснені нижче).
  • E: 5 символів, 3 символи, вирівняні вправо, макс. # Загальної мутації для цієї гілки та всіх дочірніх гілок, інкапсульованих між [та ].

Гілка # унікальних мутацій - це відмінність у # мутацій, які має поточна гілка, від # мутацій, які має її материнська гілка. Перший рядок - корінь, і він має бути представлений 0для # мутацій та # унікальних мутацій.

Вихід: Деталі - порядок / сортування рядків

Якщо дві або більше підгалузей поділяють один і той же батьківський, гілки впорядковуються максимальним числом підгалузей у загальній кількості мутацій у порядку зменшення. У нашому прикладі L0a1'4, L0a3і L0a2акції материнської компанії : L0a.

У перегляді дерева порядок зверху вниз - це підрозділ максимального числа загальних мутацій в дужках: L0a3(53), L0a1'4(55), L0a2(60).

Якщо дві або більше підгалузей поділяють однаковий максимум # мутацій на дочірніх гілках, вони вертикально вирівнюються та розгалужуються від свого батьківського з одного місця, впорядкування рядків серед цих підгалузей є алфавітним.

Вихід: Деталі - дерево (частина B)

Дерево має бути звернено з персонажами наступного ASCii: └, ─, ┬, ┐, ├, │,♦

Логіка дерева полягає в тому, що всі мутації повинні бути представлені. Гілка з батьківської гілки: ┬або ┐являє собою 1 мутацію. Додаткові унікальні мутації на одній гілці представлені: ♦і вони повинні бути вирівняні ліворуч та розміщені перед першою підгалуззю.

Підгалузі розгалужуються від свого батьківського уздовж осі x, а положення визначається максимальним числом мутацій серед усіх наступних дочірніх гілок.

Як натякає перед входом, є два різних типу вхідних рядків. Введіть 1 з будь-якими символами 'або суфіксом NL у назві гілки, не слід заповнювати горизонтальну лінію в крайній правій частині їх лінії, а закінчувати ┐на останній підгалузі. У прикладі він застосовується до наступних галузей:

L0a'b'f'k;L0;14
L0a'b'f;L0a'b'f'k;23
L0a'b;L0a'b'f;30
L0a1'4;L0a;39
L0a1a NL;L0a1a;43
L0a1 NL;L0a1;41
L0a1b NL;L0a1b;45
L0d1'2;L0d;25
L0d1 NL;L0d1;31
L0d2a'b;L0d2;32

Сподіваємось, що приклад введення та виводу дає відповіді на будь-які додаткові запитання про те, як слід малювати дерево, вважаємо це частиною завдання, щоб з'ясувати логіку.

Натхнення

Ви можете спробувати мою версію JavaScript (не для гольфу) для натхнення: http://artificial.se/DNA/mtDNAmutationTree3.html (їй не вистачає перевірки помилок, і додано деякі статистичні дані, які не є частиною цього конкретного виклику) .

Повну версію дерева mtDNA [на основі http://www.phylotree.org/ Build mtDNA tree 16 (19 лютого 2014 р.)] Можна знайти тут:

http://artificial.se/DNA/mtDNAfull.html

Файл даних, який використовується для повного дерева:

http://artificial.se/DNA/mtDNA_full.txt

Це проблема з кодовим гольфом.

code-golf  ascii-art  tree-traversal 
— Plarsen
джерело
L0d1не слід розміщувати раніше L0d2, відповідно до правила сортування: "... у порядку зменшення ..."
— guy777
L0a1'4це не (55), але (39), L0a2це не (60), але (47) ... Чи могли б ви уточнити це?
— guy777
L0d1 і L0d2 - це 46, для цього застосовується алфавітний порядок
— Plarsen
L0a4 55 та дитина L0a1'4, тому максимальні мутації для L0a1'4 - 55
— Plarsen
У мене є кілька питань: 1) Це справжній проект? У мене таке враження, що щось подібне може коштувати фактичних грошей. 2) Як ви отримали приклад результату? 3) Чому частина A має 8 символів замість 5? 4) Чому частина D має 6 символів замість 5? 5) Чому "L0a1 NL" має частину D "4"?
— aditsu кинути, тому що SE - EVIL

Відповіді:

6

Python 3, 925 байт

Так, менше 1 Кб! Напевно, все ще є місце для гри в гольф ...

import sys
class L:
 def __init__(x,**k):x.__dict__.update(k)
m={}
def e(x):print('ERROR: '+x);exit()
try:
 for x in sys.stdin:a,b,c=x.split(';');m[a]=L(s=a,p=b,m=int(c),l=0)
except:e('Invalid input')
a=set()
def k(x):
 if x.l<0:e('Endless loop')
 if x.l<1:y=m.get(x.p);x.l=-1;k(y)if y else a.add(x.p);x.l=1
for x in m:k(m[x])
r=L(s=a.pop(),p=0,m=0)
if a:e('Multiple roots')
m[r.s]=r
c={}
def u(x):
 c[x.s]=[m[y]for y in m if m[y].p==x.s];x.x=x.m
 for y in c[x.s]:u(y);x.x=max(x.x,y.x)
u(r)
o=[]
def f(p,x,o=o):
 d=x.m-p.m;j=p.m+r.x-x.x;s=x.s;x.i=len(o);l=sorted(c[s],key=lambda t:(t.x,t.s));q=' '*j+'└'+'♦'*(d-1);z='─'
 if"'"in s or s[-2:]=='NL'or x==r:q+=z*(x.x-l[0].x);z=' '
 o+=list("%3d│ "%x.m+q+z*(r.x-len(q))+' %-20s[%3d][%3d]'%(s,d,x.x)),;j+=5;o[p.i][j]='┐┬'[o[p.i][j]in'─┬']
 for i in range(p.i+1,x.i):o[i][j]='├│'[o[i][j]in' │']
 for y in l:f(x,y)
f(r,r)
print('\n'.join(''.join(x)for x in o))
— aditsu кинути, тому що SE - ЗЛИВ
джерело
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.