从给定列表生成所有可能的 k-mers（字符串组合）答案

【问题标题】：Generating all possible k-mers (string combinations) from a given list从给定列表生成所有可能的 k-mers（字符串组合）
【发布时间】：2018-02-08 04:42:42
【问题描述】：

我有一个由 20 个字符组成的字符串 S：

S='ARNDCEQGHILKMFPSTWYV'

我需要从给定的输入 k 中生成所有可能的 k-mer 组合。

k == 3 时，则有 8000 个组合（20*20*20），输出列表如下所示：

output = ['AAA', 'AAR', ..., 'AVV', ..., 'VVV'] #len(output)=8000

k == 2 时，则有 400 个组合（20*20），输出列表如下所示：

output = ['AA', 'AR', 'AN', ..., 'VV'] #len(output)=400

当k == 1，那么只有20个组合：

output =['A', 'R', 'N', ..., 'Y', 'V'] #len(output)=20

如果号码k 是固定的，我知道该怎么做，比如k == 3，那么我可以这样做：

for a in S:
   for b in S:
      for c in S:
         output.append(a+b+c)
#then len(output)=8000

但是数字k是随机选择的。我尝试使用排列，但它没有给我带有重复字母的字符串，如'AAA'，但也许它可以，我只是做错了。

【问题讨论】：

标签： python string list combinations permutation

【解决方案1】：

您正在寻找的是itertools.product()。您可以使用repeat 参数作为算法中k 的数量。

from itertools import product
...
list(product('ARNDCEQGHILKMFPSTWYV', repeat=2)) # len = 400
list(product('ARNDCEQGHILKMFPSTWYV', repeat=3)) # len = 8000

请记住，它默认返回字符元组，如果您想要字符串，可以使用以下列表推导加入：

[''.join(c) for c in product('ARNDCEQGHILKMFPSTWYV', repeat=3)]
# ['AAA', 'AAR', ..., 'AVV', ..., 'VVV']

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以使用itertools.product 并为k 生成随机值：

import itertools
import random
S = 'ARNDCEQGHILKMFPSTWYV'
final_results = map(''.join, itertools.product(*[S]*random.randint(1, 10)))

【讨论】：

【解决方案3】：

只需在0..L^k-1 范围内生成随机整数 V，其中 L 是字符串长度，k 是 k-mer 的长度。

然后构建对应的组合

V = Random(L**k)
for i in range(k):
    C[i] = A[V % L]       ///i-th letter using integer modulo
    V = V // L            ///integer division

【讨论】：