Fast and Simple Algorithm for Sorting by Reversals and Transpositions

전도와 전치 연산을 사용하여 정렬하는 빠르고 간단한 알고리즘

  • Published : 2000.10.01

Abstract

최근 들어 계산분자생물학 분야에서 유전자 재배열 문제가 많은 관심을 끌고 있다. 특히 이러한 문제에는 전도(reversal)나 전치(transposition)와 같은 재배열 연산들이 사용되고 있다. 전도와 전치 두가지 연산을 모두 사용하는 정렬은 필요한 최소 연산 회수의 2배 이내의 연산 수행만으로 가능하다고 알려져 있다. 이 논문에서는 기존의 알고리즘을 분석하고 휴리스틱을 사용함으로써 실제 연산 수행 회수를 대폭 줄일 수 있음을 보였다. 또한, 기존의 알고리즘보다 간단한 새로운 알고리즘을 제시하고, 이 알고리즘과 휴리스틱을 같이 사용하는 경우 수행 시간과 실험적 근사비(approximation ratio)에 있어서 매우 효과적임을 보였다.

Keywords

References

  1. V. Bafna, P. Pevzner, Genome rearrangements and sorting by reversals, SLAM J. Comput. 25 (2), pp. 272-289, 1996 https://doi.org/10.1137/S0097539793250627
  2. V. Bafna, P. Pevzner, Sorting by transpositions, SLAM J. Discrete Math, pp. 224-240, 1998 https://doi.org/10.1137/S089548019528280X
  3. P. Berman and S. Hannenhalli, Fast sorting by reversals, In Proc. Combinational Pattern Matching(CPM'96), pp. 168-185, 1996
  4. Q. Gu, S. Peng, H. Sudborough, A 2-approximation algorithm for genome rearrangements by reversals and transpositions, Theoretical Computer Science, pp. 327-339, 1999 https://doi.org/10.1016/S0304-3975(98)00092-9
  5. S. Hannenhanlli, P. Pevzner, Transforming cabbage into turnip (polynomial algorithm for sorting signed permutation by reversals), Proc. 27th ACM symp. on Theory of Computing(STOC'95), pp. 178-189, 1995
  6. H. Kaplan, R. Shamir, R. Tarjan, Faster and simpler algorithm for sorting signed permutation by reversals, In Proc. ACM-SLAM Symp. on Discrete Algorithms (SODA'97), pp. 344-351, 1997, also: Proc. RECOMB'97
  7. S. Karlin, E.S. Mocarski, G.A. Schachtel, Molecular evolution of herpesviruses: genomic and protein sequence comparisions, J. Virol. 68, pp. 1886-1902, 1994
  8. J. Kececioglu, D. Sankoff, Exact and approximation algorithms for the inversion distance between two permutations, Algorithmica 13, pp.180-210, 1995
  9. J.D. Palmer, L.A. Herbon, Plant mitochondrical DNA evolves rapidly in structure, but siowly in sequence, J. Mol. Evol. 27, pp. 87-97, 1988 https://doi.org/10.1007/BF02143500