K核苷酸频率（KNF，k-nucleotide frequencies）或K-mer频率

KNF描述了序列中存在k个核苷酸的所有可能的多核苷酸的频率。如果k=2，则计算的为双核苷酸频率（即AA、AT、AG、AC、……TT），共4²=16种；如果k=3，则计算的为双核苷酸频率（即AAA、AAT、AAG、AAC、……TTT），共4³=64种；以此类推。
K-mer频率亦如此。
方法一：

#提取核苷酸类型（排列组合）
from itertools import product
def nucleotide_type(k):
    z = []
    for i in product('ACGT', repeat = k):  #笛卡尔积（有放回抽样排列）
        z.append(''.join(i))  #把('A,A,A')转变成（AAA）形式
    return z

# 碱基对数量统计
def char_count(sequence,num,k):
    n = 0
    char = nucleotide_type(k)  #调用提取核苷酸类型模块
    for i in range(len(sequence)):   #统计相应字符出现的数量
        if sequence[i:i+k] == char[num]:
            n += 1
    return n/(len(sequence)-k+1)  #返回频率（出现的次数/总次数）总次数=序列长度-取几个碱基+1

def feature_336d(seq,k):
    list = []
    for i in range(4**k):   #根据核苷酸类型数量来取值（二、三、四核苷酸分别循环16、64、256次）
        list.append(char_count(seq,i,k))
    return (list)

# 逐行调用特征编码
def Sequence_replacement(sequ,k):
    sequen = [None]*len(sequ)
    for i in range(len(sequ)):
        s = sequ[i]
        sequen[i] = feature_336d(s,k)
    return sequen

#用具体数据进行调用
feature_knf = Sequence_replacement(data,k)  #data为具体数据，k的值根据需要自己设定

方法二：

#首先把数据划分成K-mer形式
def Kmers_funct(seq,x): 
    X = [None]*len(seq)    #若数据只有一个序列，可不用此定义
    for i in range(len(seq)):  #若数据只有一个序列，可不用此循环
        a = seq[i]
        t=0
        l=[]
        for index in range(len(a)):
            t=a[index:index+x]
            if (len(t))==x:
                l.append(t)
        X[i] = l
    return X  #具体看返回需要，也可直接：return X

#提取核苷酸类型（排列组合）
from itertools import product
def nucleotide_type(k):
    z = []
    for i in product('ACGU', repeat = k):  #笛卡尔积（有放回抽样排列）
        z.append(''.join(i))  #把('A,A,A')转变成（AAA）形式
    return z

#定义K-mer频率模块
def Kmers_frequency(seq,x):
    X = []
    char = nucleotide_type(x)  #调用提取核苷酸类型（排列组合）代码
    for i in range(len(seq)):
        s = seq[i]
        frequence = []
        for a in char:
            number = s.count(a)  #依次统计字符数量
            char_frequence = number/len(s)  #计算频率
            frequence.append(char_frequence)
        X.append(frequence)
    return X

#调用K-mer模块代码
feature_kmer = Kmers_frequency(data,k)
#用k-mer生成的数据调用K-mer频率模块
feature_kmer_frequency = Kmers_frequency(feature_kmer,k)