Как я изменяю это на “идиоматический” Perl?

Одно простое изменение - использовать для такие циклы:

for my $i (0 .. $num_of_rows){
    # Do stuff.
}

Для получения дополнительной информации см. документацию Perl по циклам foreach и оператору диапазона .

Вместо того, чтобы разыменовать ваши двумерные массивы следующим образом:

$$path_matrix[0][0] = 2;

сделайте это:

$path_matrix->[0][0] = 2;

Кроме того, вы делаете много операторов if / then / else для сопоставления с конкретными подпоследовательностями: это могло бы быть лучше записывается как с учетом операторов (эквивалент perl5.10 переключателя C ). Прочтите об этом на perldoc perlsyn :

given ($matrix->[$row][$column])
{
    when ($seq1_gap)       { $path_matrix->[$row][$column] = -1; }
    when ($match_mismatch) { $path_matrix->[$row][$column] = 0; }
    when ($seq2_gap)       { $path_matrix->[$row][$column] = 1; }
}

Большая часть вашего кода манипулирует 2D-массивами. Я думаю, что самым большим улучшением будет переход на использование PDL , если вы хотите много чего делать с массивами, особенно если эффективность является проблемой. Это модуль Perl, обеспечивающий отличную поддержку массивов. Базовые процедуры реализованы на C для повышения эффективности, так что это тоже быстро.

sa Perl-модуль, обеспечивающий отличную поддержку массивов. Базовые процедуры реализованы на C для повышения эффективности, так что это тоже быстро.

sa Perl-модуль, обеспечивающий отличную поддержку массивов. Базовые процедуры реализованы на C для повышения эффективности, так что это тоже быстро.

Я всегда советую смотреть на CPAN , чтобы найти предыдущие решения или примеры того, как что-то делать на Perl. Вы смотрели на Algorithm :: NeedlemanWunsch ?

Документация к этому модулю включает пример сопоставления последовательностей ДНК. Вот пример использования матрицы сходства из википедии .

#!/usr/bin/perl -w
use strict;
use warnings;
use Inline::Files;                 #multiple virtual files inside code
use Algorithm::NeedlemanWunsch;    # refer CPAN - good style guide

# Read DNA sequences
my @a = read_DNA_seq("DNA_SEQ_A");
my @b = read_DNA_seq("DNA_SEQ_B");

# Read Similarity Matrix (held as a Hash of Hashes)
my %SM = read_Sim_Matrix();

# Define scoring based on "Similarity Matrix" %SM
sub score_sub {
    if ( !@_ ) {
        return -3;                 # gap penalty same as wikipedia)
    }
    return $SM{ $_[0] }{ $_[1] };    # Similarity Value matrix
}

my $matcher = Algorithm::NeedlemanWunsch->new( \&score_sub, -3 );
my $score = $matcher->align( \@a, \@b, { align => \&check_align, } );

print "\nThe maximum score is $score\n";

sub check_align {
    my ( $i, $j ) = @_;              # @a[i], @b[j]
    print "seqA pos: $i, seqB pos: $j\t base \'$a[$i]\'\n";
}

sub read_DNA_seq {
    my $source = shift;
    my @data;
    while (<$source>) {
        push @data, /[ACGT-]{1}/g;
    }
    return @data;
}

sub read_Sim_Matrix {

    #Read DNA similarity matrix (scores per Wikipedia)
    my ( @AoA, %HoH );
    while (<SIMILARITY_MATRIX>) {
        push @AoA, [/(\S+)+/g];
    }

    for ( my $row = 1 ; $row < 5 ; $row++ ) {
        for ( my $col = 1 ; $col < 5 ; $col++ ) {
            $HoH{ $AoA[0][$col] }{ $AoA[$row][0] } = $AoA[$row][$col];
        }
    }
    return %HoH;
}

__DNA_SEQ_A__
A T G T A G T G T A T A G T
A C A T G C A
__DNA_SEQ_B__
A T G T A G T A C A T G C A
__SIMILARITY_MATRIX__
-  A  G  C  T
A  10  -1  -3  -4
G  -1  7  -5  -3
C  -3  -5  9  0
T  -4  -3  0  8

И вот некоторые примеры вывода:

seqA pos: 7, seqB pos: 2  base 'G'
seqA pos: 6, seqB pos: 1  base 'T'
seqA pos: 4, seqB pos: 0  base 'A'

The maximum score is 100

Вы получаете несколько предложений относительно синтаксиса, но я бы также предложил более модульный подход, хотя бы по той причине, что код удобочитаем. Намного легче разобраться в коде, если вы сможете увидеть общую картину, прежде чем беспокоиться о низкоуровневых деталях.

Ваш основной метод может выглядеть так.

sub create_matrix {
    my $self = shift;
    $self->create_2d_array_of_scores;
    $self->fill_out_first_row;
    $self->fill_out_other_rows;
}

И у вас также будет несколько более мелких методов, например:

n_of_rows
n_of_cols
create_2d_array_of_scores
fill_out_first_row
fill_out_other_rows

И вы можете пойти еще дальше, определив еще более мелкие методы - геттеры, сеттеры и так далее. В этот момент ваши методы среднего уровня, такие как create_2d_array_of_scores , вообще не будут напрямую касаться базовой структуры данных.

sub matrix      { shift->{score_matrix} }
sub gap_cost    { shift->{gap_cost}     }

sub set_matrix_value {
    my ($self, $r, $c, $val) = @_;
    $self->matrix->[$r][$c] = $val;
}

# Etc.