雙螺旋生成算法

我試圖想出一個好的算法來創建right handed DNA串用破折號字符，字符任意數量的主要和次要凹槽的表示。雙螺旋生成算法

這是我目前擁有，使用776 #的：

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但是當我嘗試手動通過複製/粘貼重複螺旋螺旋不完全一致。

與上述示例具有相同寬度但也具有底層交叉粘結（如this image或下面的圍巾圖案）的解決方案也是可以接受的。

scarf pattern

來源

2012-04-23 BioGeek

你爲什麼不張貼到現在爲止您編寫的代碼？它可能會鼓勵人們回答。 – user1202136 2012-04-23 14:42:25

上面的例子是手動完成的。但是這種調整是費力和錯誤的，所以我認爲必須有更好，更算法的方法來做到這一點。 – BioGeek 2012-04-23 14:45:22

的關鍵，這個問題是要認識到，你可以代表對耳輪爲正弦波的組合每一條鏈 - 一個用於週期性的部分，以及一個用於「深度」進入頁面。一旦你參數的問題，這樣一來，你可以控制你的螺旋的各個方面。下面的示例使用*和#以顯示不同鏈說明這一點。如果你選擇的是不相稱的整數值的波長值，你會得到不到最佳的效果 - 但現在你可以輸入發揮找到你認爲最美觀的表示。

from numpy import * 

amp = 10 
length = 100 
wavelength = 20 

omega = (2*pi)/wavelength 
phi = wavelength*(0.5) 
X = arange(1,length) 
Y1 = round_(amp*(sin(omega*X) + 1)) 
Y2 = round_(amp*(sin(omega*X+phi) + 1)) 

offset = phi/2 
Z1 = sin(omega*X + offset) 
Z2 = sin(omega*X + phi + offset) 

T1 = " ######### " 
T2 = " ********* " 
clen = len(T1) 

H = zeros((length,amp*2+clen),dtype='str') 
H[:,:] = " " 

for n,(y1,y2,z1,z2) in enumerate(zip(Y1,Y2,Z1,Z2)): 
    H[n,y1:y1+clen] = list(T1) 
    H[n,y2:y2+clen] = list(T2) 

    # Overwrite if first helix is on top 
    if z1>z2: H[n,y1:y1+clen] = list(T1) 

for line in H: 
    print "".join(line)

這些值給出：

********* #########   
    *********  #########  
*********   ######### 
*********   ######### 
    *********   ######### 
    *********  ######### 
     ********* ######### 
      ****** #########  
       #########   
      ######### ****  
     ######### ********* 
    #########  ********* 
    #########   ********* 
#########   ********* 
#########   ********* 
#########  *********  
    ######### *********  
    ###### *********   
     *********    
     ********* ####   
    ********* #########   
    *********  #########  
*********   ######### 
*********   ######### 
    *********   ######### 
    *********  ######### 
     ********* ######### 
      ****** #########  
       #########

來源

2012-04-23 15:54:17 Hooked

在線19上，不清楚哪個線在哪個線上。每一個都出現在另一個之後。 – recursive 2012-04-23 16:30:51

@recursive同意，在z順序上添加一個簡單的偏移量來修復這個問題。他們需要使各自相位的z階移動半個波長。謝謝！ – Hooked 2012-04-23 17:40:53

    ########## #### 
       ########## ######## 
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    ##########    ######### 
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    ##########    ########## 
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    ##########   ########## 
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     ######### ########## 
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      # ########## 
      ########## ### 
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      ##########  ########## 
      ########## ########## 
       ####### ########## 
       #### ######### 
        ######### #

。。。

可悲的是，我想這是總和我的回答。但是，我要說明一下：當您執行變更tesselations，你需要的基本重複單元的工作（如果你修改tesselates的方式，你必須修改它的其他部分，但你沒有這樣做）。我砍你的模式成什麼樣我想看起來像一個重複單元，然後複製粘貼一次;當我對底部做出改變時，我對頂部做了同樣的改變。

<濃濃的思念>有時候最簡單的解決方案，而無需過多的思考中。 < /深層次的想法>

儘管如此，你絕對可以對DNA圖像執行後調算法，將其轉化爲位圖。（你可以做到這一點給你的。版權的圖像）如果你不感激使用相同的字符，你也可以使用一個ASCII藝術發生器，其中你可以找到幾十個在網絡上和開源軟件通過一些谷歌搜索。但是，這並不在StackOverflow常見問題解答的範圍內，所以我不會詳細討論這方面的細節，除了將此計算機科學論文鏈接到矢量風格的ASCII藝術轉換之外：http://www.cse.cuhk.edu.hk/~ttwong/papers/asciiart/asciiart.pdf

來源

2012-04-23 14:52:13 ninjagecko

如果不需要通過算法創建，這當然是最簡單的方法。 – 2012-04-23 14:54:11

這應該給你一個體面的開始：

from math import sin, cos, pi 

class RightHelix(object): 
    def __init__(self, maxima, minima, period, offset): 
     self.mid = 0.5 * (maxima + minima) 
     self.mag = 0.5 * (maxima - minima) 
     self.k = 2.0 * pi/period 
     self.offs = self.k * offset 
    def x(self, t): 
     return self.mid + self.mag * sin(self.k*t - self.offs) 
    def y(self, t): 
     return -self.mag * cos(self.k*t - self.offs) 

def main(): 
    rh = RightHelix(33, 7, 20, -2) 

    for t in range(40): 
     x,y = rh.x(t), rh.y(t) 
     print(' '*int(x-0.5) + ('O','X')[y>0]) 

if __name__=="__main__": 
    main()

給出，生產

（X們和OS只是表明它確實是一個右手螺旋）。

來源

2012-04-23 15:30:25

這個怎麼樣：

import math 

phaseA = math.pi/1.5 
phaseB = 0 
step = math.pi/20 
width = 30 # screen size 
breadth = 8 # breadth of DNA single string 

x = 0.0 
while True: 
    x += step 
    if x > 30.0: break 
    yA = math.sin(x + phaseA) 
    zA = math.cos(x + phaseA) 
    yB = math.sin(x + phaseB) 
    zB = math.cos(x + phaseB) 
    if zA > zB: # which is in front? 
    yTop, yBottom = yA, yB 
    else: 
    yTop, yBottom = yB, yA 
    # screenify values: 
    yTop = 1 + int((1.0 + yTop) /2.0 * (width-breadth)) 
    yBottom = 1 + int((1.0 + yBottom)/2.0 * (width-breadth)) 
    line = ' ' * yBottom + '#' * breadth + ' ' * (width-yBottom) 
    line = list(line) # make mutable 
    line[yTop-1] = ' ' 
    line[yTop+breadth+1] = ' ' 
    for i in range(breadth): 
    line[yTop+i] = '#' 
    print ''.join(line)

它不使用散列對輸出的具體數量，但。也許這是你們中的一個要求，不知道...

只要step值是math.pi的整數部分，它就會產生重複模式。

來源

2012-04-23 16:00:03 Alfe

這是我的方法。這可能與其他人沒有本質區別，但是我寫了它，所以這裏寫着：

上半部分是配置。下半部分是行動。

from math import cos, sin, pi 

length = 50 
width = 30 
thickness = 10 
rotation = 0.15 
strands = [0, 2 * pi/3] 
strand_char = "#" 

radius = width/2 
for line in range(length): 
    output = [" "] * (width + thickness + 2) 
    total_rotation = -line * rotation 
    sorted_strands = sorted(strands, key=lambda s: cos(total_rotation + s)) 
    for strand_offset in sorted_strands: 
     pos = int(radius * sin(total_rotation + strand_offset) + radius) 
     output[pos : pos + thickness + 2] = " " + strand_char * thickness + " " 
    print("".join(output))

輸出：

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來源

2012-04-23 16:11:09 recursive

請注意，這是一個左手螺旋... – 2012-04-23 16:23:13

感謝您的更正。我已經扭轉了代碼中的旋轉。 – recursive 2012-04-23 16:25:20

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