java实现第七届蓝桥杯碱基

碱基

题目描述

生物学家正在对n个物种进行研究。

其中第i个物种的DNA序列为s[i]，其中的第j个碱基为s[i][j],碱基一定是A、T、G、C之一。

生物学家想找到这些生物中一部分生物的一些共性，他们现在关注那些至少在m个生物中出现的长度为k的连续碱基序列。准确的说，科学家关心的序列用2m元组(i1,p1,i2,p2…im,pm)表示，

满足:

1<=i1<i2<…<im<=n;

且对于所有q(0<=q<k), s[i1][p1+q]=s[i2][p2+q]=…=s[im][pm+q]。

现在给定所有生物的DNA序列，请告诉科学家有多少的2m元组是需要关注的。如果两个2m元组有任何一个位置不同，则认为是不同的元组。

【输入格式】

输入的第一行包含三个整数n、m、k，两个整数之间用一个空格分隔，意义如题目所述。

接下来n行，每行一个字符串表示一种生物的DNA序列。

DNA序列从1至n编号，每个序列中的碱基从1开始依次编号，不同的生物的DNA序列长度可能不同。

【输出格式】

输出一个整数，表示关注的元组个数。

答案可能很大，你需要输出答案除以1000000007的余数。

【样例输入】

3 2 2

ATC

TCG

ACG

【样例输出】

2

再例如：

【样例输入】

4 3 3

AAA

AAAA

AAA

AAA

【样例输出】

7

【数据规模与约定】

对于20%的数据，k<=5,所有字符串总长L满足L <=100

对于30%的数据，L<=10000

对于60%的数据，L<=30000

对于100%的数据，n<=5,m<=5,1<=k<=L<=100000

保证所有DNA序列不为空且只会包含’A’ ’G’ ’C’ ’T’四种字母

资源约定：

峰值内存消耗 < 256M

CPU消耗 < 1000ms

请严格按要求输出，不要画蛇添足地打印类似：“请您输入…” 的多余内容。

所有代码放在同一个源文件中，调试通过后，拷贝提交该源码。

注意：不要使用package语句。不要使用jdk1.7及以上版本的特性。

注意：主类的名字必须是：Main，否则按无效代码处理。

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static int n, m, k;
    public static String[] S;
    public static String[] num;
    public static int[] start;
    public static long MOD = 1000000007;
    public static long count = 0;
    public static HashSet<String> result = new HashSet<String>();

    public void dfs(int step, int sum) {
        if(step == n || sum >= m) {
            if(sum >= m) {
                ArrayList<String> set = new ArrayList<String>();
                StringBuffer[] s = new StringBuffer[sum];
                for(int i = 0;i < sum;i++)
                    s[i] = new StringBuffer("");
                for(int i = 0;i < n;i++) {
                    if(!num[i].equals("-")) {
                        if(!set.contains(num[i])) {
                            set.add(num[i]);
                            s[set.size() - 1].append(i);
                            s[set.size() - 1].append(start[i]);
                        } else {
                            int j = set.indexOf(num[i]);
                            s[j].append(i);
                            s[j].append(start[i]);
                        }
                    }
                }
                if(set.size() == sum - m + 1) {
                    for(int i = 0;i < sum;i++) {
                        if(s[i].toString().length() == k * 2) {
                            if(!result.contains(s[i].toString()))
                                count = (count + 1) % MOD;
                            result.add(s[i].toString());
                            break;
                        }
                    }
                }
            }
            return;
        } else {
            for(int i = 0;i < S[step].length();i++) {
                if(i + k <= S[step].length()) {
                    num[step] = S[step].substring(i, i + k);
                    start[step] = i;
                    dfs(step + 1, sum + 1);
                    num[step] = "-";
                }
                dfs(step + 1, sum);
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Main test = new Main();
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        n = in.nextInt();
        m = in.nextInt();
        k = in.nextInt();
        S = new String[n];
        for(int i = 0;i < n;i++)
            S[i] = in.next();
        num = new String[n + 1];
        start = new int[n + 1];
        for(int i = 0;i <= n;i++)
            num[i] = "-";
        test.dfs(0, 0);
        System.out.println(count);
    }

}