【GESP】C++三级练习 luogu-B2114 配对碱基链

GESP三级练习，字符串练习（C++三级大纲中6号知识点，字符串），难度★✮☆☆☆。

luogu-B2114 配对碱基链

题目要求

题目描述

脱氧核糖核酸（DNA）由两条互补的碱基链以双螺旋的方式结合而成。

而构成 DNA 的碱基共有 $4$ 种：

• 分别为腺嘌呤（$A$）

• 鸟嘌呤（$G$）

• 胸腺嘧啶（$T$）

• 胞嘧啶（$C$）

我们知道，在两条互补碱基链的对应位置上，腺嘌呤总是和胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤总是和胞嘧啶配对。

你的任务就是根据一条单链上的碱基序列，给出对应的互补链上的碱基序列。

输入格式

一个字符串，表示一条碱基链。

这个字符串只含有大写字母 $A$ 、 $T$ 、 $G$ 、 $C$，分别表示腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶。

字符串长度不超过 $255$。

输出格式

一个只含有大写字母 $A$ 、 $T$ 、 $G$ 、 $C$ 的字符串，为与输入的碱基链互补的碱基链。

输入输出样例 #1

输入 #1

ATATGGATGGTGTTTGGCTCTG

输出 #1

TATACCTACCACAAACCGAGAC

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题目分析

解题思路

1. 题目要求根据输入的DNA单链碱基序列，输出其互补链的碱基序列。

2. 解题关键点：
   • 理解DNA碱基互补配对规则：A配对T，G配对C
   • 字符串的遍历和替换操作
   • 确保正确处理每个碱基的配对关系
   • 输出结果为一行字符串
3. 具体思路：
   • 读取输入的DNA序列字符串
   • 创建等长的结果字符串
   • 遍历DNA序列，根据配对规则转换每个碱基：
     • 遇到A转换为T
     • 遇到T转换为A
     • 遇到G转换为C
     • 遇到C转换为G
   • 输出互补碱基链
4. 时间复杂度分析：
   • 需要遍历一次字符串，时间复杂度为O(n)，其中n为字符串长度
   • 空间复杂度为O(n)，需要存储互补链字符串

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示例代码

#include<iostream>
#include<string>

int main(){
    // 声明输入字符串变量
    std::string str;
    // 从标准输入读取DNA序列
    std::cin>>str;
    // 创建结果字符串，初始化为相同长度的空字符串
    std::string r_str = std::string(str.size(), '\0');
    // 遍历输入字符串的每个字符
    for(int i = 0; i < str.size(); i++){
        // 根据碱基配对规则进行转换
        // T配对A
        if (str[i] == 'T') {
            r_str[i] = 'A';
        } 
        // A配对T
        else if(str[i] == 'A') {
            r_str[i] = 'T';
        } 
        // G配对C
        else if(str[i] == 'G') {
            r_str[i] = 'C';
        } 
        // C配对G
        else if(str[i] == 'C') {
            r_str[i] = 'G';
        }
    }
    // 输出互补碱基链
    std::cout<<r_str;
    return 0;
}

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所有代码已上传至Github：https://github.com/lihongzheshuai/yummy-code

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