堆棧和二叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在DNA計(jì)算機(jī)中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、自從1994年Adleman用DNA鏈解決一個(gè)簡(jiǎn)單有向哈密頓圖問(wèn)題以來(lái)，DNA計(jì)算已經(jīng)形成國(guó)際科學(xué)前沿領(lǐng)域內(nèi)研究的一個(gè)新的熱點(diǎn)，引起許多不同學(xué)科學(xué)者們的興趣。DNA計(jì)算機(jī)的研制需要諸如生物工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)等許多學(xué)科的共同協(xié)作攻關(guān)。已有研究表明DNA計(jì)算機(jī)具備完整的圖靈機(jī)功能，這為DNA計(jì)算機(jī)能否成為目前意義下真正的計(jì)算機(jī)提供理論支持。DNA計(jì)算機(jī)要走向?qū)嶋H應(yīng)用，必須像電子計(jì)算機(jī)一樣，需要解決DNA計(jì)算機(jī)中信息的組織問(wèn)題，這就需要合理的數(shù)

2、據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)有效地組織DNA計(jì)算機(jī)需要處理的信息。因此，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)DNA計(jì)算機(jī)的具體實(shí)現(xiàn)有重要研究?jī)r(jià)值。 首先，本文在參考已有隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，提出了DNA計(jì)算機(jī)中堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。該方法根據(jù)堆棧的特點(diǎn)，利用兩種不同的限制性內(nèi)切酶完成入棧和出棧操作。并給出DNA計(jì)算機(jī)中堆棧存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的形式描述；詳細(xì)闡述了DNA計(jì)算機(jī)中堆棧初始化、入棧、出棧、判斷空堆棧等操作的生物實(shí)現(xiàn)方法；給出一個(gè)具體的DNA編碼以及算法實(shí)例，

3、實(shí)例仿真了DNA計(jì)算機(jī)中該算法的運(yùn)行機(jī)制，實(shí)例結(jié)果表明此堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法在DNA計(jì)算機(jī)上切實(shí)可行。 然后，提出了DNA計(jì)算機(jī)中基于順序存儲(chǔ)方式的二叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。該方法利用DNA分子和限制性內(nèi)切酶的生物特性，完成二叉樹的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和基本操作。并給出一個(gè)二叉樹的DNA編碼以及仿真實(shí)例，實(shí)例結(jié)果表明該設(shè)計(jì)方法在DNA計(jì)算機(jī)上的可行性。 最后，給出DNA計(jì)算機(jī)中二叉樹鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)的形式描述。在連接酶的作用下，各