도구스학업·수학

니들먼-분쉬 서열 정렬 계산기

두 서열(DNA·단백질·문자열)을 일치·불일치·빈칸 점수로 동적계획법 표를 채워 전역 정렬합니다. 삽입·삭제·치환이 섞인 최적 정렬과 점수를 보여줍니다.

최적 정렬 점수

0

서열 A 7글자 · 서열 B 7글자

정렬 결과

G-ATTACA
GCA-TGCU

동적계획법 표

GCATGCU
0-1-2-3-4-5-6-7
G-110-1-2-3-4-5
A-20010-1-2-3
T-3-1-10210-1
T-4-2-2-1110-1
A-5-3-3-1000-1
C-6-4-2-2-1-110
A-7-5-3-1-2-200
대각선·위·왼쪽 세 방향 중 최댓값을 고릅니다. 대각선은 두 글자를 맞추는 것(일치·치환), 위·왼쪽은 한쪽에 빈칸을 넣는 것(삭제·삽입) 입니다. 표의 오른쪽 아래 끝이 최적 정렬 점수이고, 거기서부터 거꾸로 따라가면 위의 정렬 결과가 나옵니다.

계산 방법

  1. 1두 서열을 입력합니다(DNA·단백질·아무 문자열이나 됩니다).
  2. 2일치·불일치·빈칸(gap) 점수를 정합니다.
  3. 3동적계획법 표와 최적 정렬 점수를 확인합니다.
  4. 4빈칸(-)이 섞인 최적 정렬 결과를 확인합니다.

자주 묻는 질문

두 서열을 처음부터 끝까지 다 맞추면서, 일치·불일치·빈칸(삽입/삭제)에 점수를 매겨 총점이 가장 높은 정렬을 동적계획법으로 찾는 알고리즘입니다. DNA·단백질 서열 비교의 표준 알고리즘 중 하나입니다.

레벤슈타인 편집거리는 삽입·삭제·치환을 모두 1로 세는 편집 횟수만 계산하고, LCS는 공통 부분수열의 길이만 잽니다. 이 도구는 일치·불일치·빈칸에 서로 다른 점수를 매길 수 있어(생물정보학의 BLOSUM 치환행렬처럼) 더 일반화된 정렬입니다.

F(i,j) = max(F(i-1,j-1)+s(a_i,b_j), F(i-1,j)+빈칸점수, F(i,j-1)+빈칸점수)입니다. 대각선은 두 글자를 맞추는 것(일치·치환), 위·왼쪽은 한쪽에 빈칸을 넣는 것(삭제·삽입)입니다. 표의 오른쪽 아래 끝이 최적 정렬 점수이고, 거기서부터 거꾸로 따라가면 실제 정렬이 복원됩니다.

네. 이 도구가 다루는 니들먼-분쉬는 두 서열을 처음부터 끝까지 다 맞추는 «전역 정렬»입니다. 서열의 일부분만 가장 잘 맞는 구간을 찾는 «지역 정렬»은 스미스-워터맨이라는 다른 알고리즘을 씁니다.

네. 세 방향의 점수가 같으면 이 계산기는 대각선을 가장 먼저, 그다음 위, 그다음 왼쪽 순으로 고릅니다. 최고 점수는 유일해도 그 점수를 내는 정렬 자체는 여러 개일 수 있으며, 이 계산기는 그중 하나를 결정적으로 보여줍니다.

알아두면 좋은 점

  • 서열은 60글자까지 다룹니다.
  • 이 계산기는 빈칸 하나당 같은 점수(선형 빈칸 페널티)를 매깁니다. 빈칸을 여는 것과 늘리는 것에 다른 점수를 매기는 어파인(affine) 빈칸 페널티는 다루지 않습니다.
  • 대소문자를 구분해 비교합니다.

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마지막 검증: 2026년 9월 3일 · 결과는 참고용 추정치입니다.