Как анализировать файл, создавать записи и выполнять манипуляции с записями, включая частоту терминов и вычисление расстояний

Я изучаю вводный курс Perl и ищу предложения и отзывы о моем подходе к написанию небольшой (но сложной) программы, которая анализирует данные об атомах. Мой профессор поощряет форумы. Я не являюсь продвинутым специалистом в области подсистем или модулей Perl (включая Bioperl), поэтому, пожалуйста, ограничьте ответы до соответствующего «начального уровня», чтобы я мог понять и извлечь уроки из ваших предложений и / или кода (также ограничьте, пожалуйста, «Magic»).

Требования программы следующие:

1. Прочтите файл (содержащий данные об атомах) из командной строки и создайте массив записей атомов (одна запись / атом на новую строку). Для каждой записи программе потребуется сохранить:

   • Серийный номер атома (столбцы 7–11)
   • Трехбуквенное название аминокислоты, которой она принадлежит (столбцы 18–20)
   • Три координаты атома (x, y, z) (столбцы 31–54)
   • Одно- или двухбуквенное имя элемента атома (например, C, O, N, Na) (столбцы 77-78)

2. Запрашивать одну из трех команд: freq, length, density d (d - некоторое число):

   • freq - количество атомов каждого типа в файле (например, азот, натрий и т. Д. Будет отображаться следующим образом: N: 918 S: 23
   • length - расстояния между координатами
   • плотность d (где d - число) - программа запросит имя файла для сохранения вычислений и будет содержать расстояние между этим атомом и каждым другим атомом. Если это расстояние меньше или равно числу d, он увеличивает счетчик числа атомов, находящихся в пределах этого расстояния, если только этот счетчик не равен нулю в файле. Результат будет выглядеть примерно так:
   1: 5
   2: 3
   3: 6
   ... (very big file) and will close when it finishes.

I'm looking for feedback on what I have written (and need to write) in the code below. I especially appreciate any feedback in how to approach writing my subs. I've included sample input data at the bottom.

The program structure and function descriptions as I see it:

$^W = 1; # turn on warnings
use strict; # behave!

my @fields;
my @recs;

while ( <DATA> ) {
 chomp;
 @fields = split(/\s+/);
 push @recs, makeRecord(@fields);
}

for (my $i = 0; $i < @recs; $i++) {
 printRec( $recs[$i] );
}
    my %command_table = (
 freq => \&freq,
 length => \&length,
 density => \&density,
 help => \&help, 
 quit => \&quit
 );

print "Enter a command: ";
while ( <STDIN> ) {
 chomp; 
 my @line = split( /\s+/);
 my $command = shift @line;
 if ($command !~ /^freq$|^density$|length|^help$|^quit$/ ) {
    print "Command must be: freq, length, density or quit\n";
    }
  else {
    $command_table{$command}->();
    }
 print "Enter a command: ";
 }

sub makeRecord 
    # Read the entire line and make records from the lines that contain the 
    # word ATOM or HETATM in the first column. Not sure how to do this:
{
 my %record = 
 (
 serialnumber => shift,
 aminoacid => shift,
 coordinates => shift,
 element  => [ @_ ]
 );
 return\%record;
}

sub freq
    # take an array of atom records, return a hash whose keys are 
    # distinct atom names and whose values are the frequences of
    # these atoms in the array.  

sub length
    # take an array of atom records and return the max distance 
    # between all pairs of atoms in that array. My instructor
    # advised this would be constructed as a for loop inside a for loop. 

sub density
    # take an array of atom records and a number d and will return a
    # hash whose keys are atom serial numbers and whose values are 
    # the number of atoms within that distance from the atom with that
    # serial number. 

sub help
{
    print "To use this program, type either\n",
          "freq\n",
          "length\n",
          "density followed by a number, d,\n",
          "help\n",
          "quit\n";
}

sub quit
{
 exit 0;
}

# truncating for testing purposes. Actual data is aprox. 100 columns 
# and starts with ATOM or HETATM.
__DATA__
ATOM   4743  CG  GLN A 704      19.896  32.017  54.717  1.00 66.44           C  
ATOM   4744  CD  GLN A 704      19.589  30.757  55.525  1.00 73.28           C  
ATOM   4745  OE1 GLN A 704      18.801  29.892  55.098  1.00 75.91           O