Python3：字符串列表，其中字符串具有可变字母（并非所有位置的所有字母）

Question

首先是一些生物学背景，这样你就明白我的问题了。在生物学中，DNA 序列可以包含被酶或蛋白质识别的基序。这些主题是字符串，例如“GACTGC”。分析可以揭示基序中的位置是否“保守”。

酶可能最能识别“GACTGC”，但也可能识别“CACTGC”甚至“TTCTGC”。所以，有些职位可能会有所不同。

我有以下情况： 我想创建一个可以识别的带有图案的排列列表。为此，我有以下信息：

最佳认可：GACTGC

碱基，也是可能的：

GACTGC
A  C G
T    A

这意味着，在第一个位置，也可能有 A 或 T，在第 4 个位置可能有一个 C 等等，但在第 2 个位置，A 是守恒的，没有其他可能。

我可以通过将“最适合”主题转换为字母列表并替换一个字母，加入并附加到我的列表（为每个位置执行此操作）来生成一个列表，其中每个位置都有一个不同的碱基。所以它基本上是硬编码的。 它成功了，因为我改变了任何位置，无论输入什么主题。 但现在我想根据主题将特定位置更改为特定字母并仅存储特定排列。

因此，我正在寻找最短/最快/可能最聪明的方法，以传递位置信息及其有效字母，以及如何为一个和两个可变位置创建排列。

请注意：我会尝试在答案中或通过编辑发布我的代码，以某种方式复制粘贴，然后在标记的代码上按 ctrl+k 不起作用

Answer 1

可能有一种方法可以使用 itertools 解决这个问题，但我认为使用自制的置换函数可以足够快地完成：

example_bases = [
  "GAT",  # options for first position
  "A",    # options for second position
  "C",    # ...
  "TC",
  "G",
  "CGA"
]

def permutate(bases, results, depth=0, current_result=""):
"""Create permutations of a list of strings

All resulting strings have the length len(bases), and there will be a total
of mult([len(options) for option in bases]) total results, e.g.:
["abc", "de", "fghi"] -> 3 * 2 * 4 -> 24

:param bases: List of possible options for a base
:param results: The object which will contain all valid results
:param depth: Internal counter for current recursive depth 
:param current_result: Internal variable to keep track of progress 
"""
  if depth == len(bases):
    results.append(current_result)
  else:
    for base in bases[depth]:
      permutate(bases, results, depth+1, current_result+base)

example_results = []
permutate(example_bases, example_results)
for sequence in example_results:
  print(sequence)

打印此特定示例的 18 种可能组合：

GACTGC
GACTGG
GACTGA
GACCGC
GACCGG
GACCGA
AACTGC
AACTGG
AACTGA
AACCGC
AACCGG
AACCGA
TACTGC
TACTGG
TACTGA
TACCGC
TACCGG
TACCGA

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