# 🚀 建议的新CLI命令设计
## 1. Prefix Query Command - 前缀查询命令
### 命令名称：`prefix-query` 或 `prefix`
### 使用语法：
```bash
rustkmer prefix-query [OPTIONS] <DATABASE> <PREFIX>
```
### 参数说明：
- `<DATABASE>`: 数据库文件路径
- `<PREFIX>`: 要匹配的前缀序列
- `-f, --format <FORMAT>`: 输出格式 (table/json/tsv/csv)
- `-o, --output <FILE>`: 输出文件
- `-v, --verbose`: 详细输出
- `-q, --quiet`: 静默模式
### 使用示例：
```bash
# 基本前缀查询
rustkmer prefix-query database.rkdb "AAATT"
# 指定输出格式
rustkmer prefix-query database.rkdb "AAAA" --format json
# 保存到文件
rustkmer prefix-query database.rkdb "AAATT" --output results.txt
# 详细输出
rustkmer prefix-query database.rkdb "AAATT" --verbose
```
### 预期输出：
```
K-mer Count
AAATTGAATCGATCGAT 1,234
AAATTTTAGCTAGCTA 567
AAATTCCGGAATTCCGG 890
...
```
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## 2. Suffix Query Command - 后缀查询命令
### 命令名称：`suffix-query` 或 `suffix`
### 使用语法：
```bash
rustkmer suffix-query [OPTIONS] <DATABASE> <SUFFIX>
```
### 参数说明：
- `<DATABASE>`: 数据库文件路径
- `<SUFFIX>`: 要匹配的后缀序列
- 其他参数同 prefix-query
### 使用示例：
```bash
# 基本后缀查询
rustkmer suffix-query database.rkdb "AAA"
# 详细输出
rustkmer suffix-query database.rkdb "AAA" --verbose
# JSON格式输出
rustkmer suffix-query database.rkdb "AAA" --format json
```
### 预期输出：
```
K-mer Count
ATCGATCGATCGAAA 2,345
GCTAGCTAGCTAAA 1,567
CCGGCCGGCCAAA 890
...
```
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## 3. Hybrid Query Command - 混合查询命令
### 命令名称：`hybrid-query` 或 `hybrid`
### 使用语法：
```bash
rustkmer hybrid-query [OPTIONS] <DATABASE> <PATTERN>
```
### 参数说明：
- `<DATABASE>`: 数据库文件路径
- `<PATTERN>`: 包含N通配符的模式 (如: "AAANNNAAA")
- `--smart`: 启用智能策略选择 (默认)
- `--force-prefix`: 强制使用前缀匹配
- `--force-suffix`: 强制使用后缀匹配
- `--force-variants`: 强制使用变体生成
- 其他参数同 prefix-query
### 使用示例：
```bash
# 智能混合查询 (自动选择最优策略)
rustkmer hybrid-query database.rkdb "AAANNNAAA"
# 强制使用前缀匹配
rustkmer hybrid-query database.rkdb "AAAANNN" --force-prefix
# 强制使用后缀匹配
rustkmer hybrid-query database.rkdb "NNNAAA" --force-suffix
# 强制使用变体生成 (用于对比)
rustkmer hybrid-query database.rkdb "ANANANA" --force-variants
# 显示策略信息
rustkmer hybrid-query database.rkdb "AAANNNAAA" --verbose
```
### 预期输出：
```
🔍 Hybrid Query: AAANNNAAA
🎯 Strategy: Hybrid Matching (prefix="AA", suffix="AAA")
⚡ Efficiency: ⭐⭐⭐⭐ (5-20x faster than variants)
K-mer Count
AAATTAGCTAGAAA 1,234
AAACCGGCTAGAAA 567
AAATTTCTAGAAA 890
...
```
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## 4. Smart Wildcard Command - 智能通配符命令
### 命令名称：`smart-query` 或 `smart`
### 使用语法：
```bash
rustkmer smart-query [OPTIONS] <DATABASE> <PATTERN>
```
### 特性：
- 自动分析N位置
- 自动选择最优策略
- 显示性能分析
- 策略对比
### 使用示例：
```bash
# 智能查询 (自动选择策略)
rustkmer smart-query database.rkdb "AAAANNN"
# 显示详细性能分析
rustkmer smart-query database.rkdb "AAAANNN" --profile
# 对比不同策略
rustkmer smart-query database.rkdb "AAAANNN" --compare-all
```
### 预期输出：
```
🔍 Smart Wildcard Query: AAAANNN
📊 Strategy Analysis:
N positions: [4, 5, 6] (at end)
Total variants: 64
Recommended: Prefix Matching
Efficiency gain: 64x
⚡ Performance Comparison:
Prefix Matching: ✅ 0.005s (RECOMMENDED)
Suffix Matching: ❌ Not applicable
Hybrid Matching: ❌ Not applicable
Variant Generation: ⚠️ 0.320s (64x slower)
🎯 Selected Strategy: Prefix Matching
📋 Results: 1,234 matches found
K-mer Count
AAAATGCTAGCTAAT 1,234
AAAACCGTTACGGTAA 567
...
```
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## 5. Batch Query Commands - 批量查询命令
### Prefix Batch:
```bash
rustkmer prefix-batch database.rkdb --prefix-file prefixes.txt
```
### Suffix Batch:
```bash
rustkmer suffix-batch database.rkdb --suffix-file suffixes.txt
```
### Smart Batch:
```bash
rustkmer smart-batch database.rkdb --pattern-file patterns.txt
```
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## 📈 实现优先级
### Phase 1: 基础命令 (高优先级)
1. `prefix-query` - 最常用，前缀匹配
2. `suffix-query` - 与前缀查询对应
3. `hybrid-query` - 混合匹配核心功能
### Phase 2: 智能优化 (中优先级)
4. `smart-query` - 智能策略选择
5. 批量查询命令
### Phase 3: 高级功能 (低优先级)
6. 性能分析工具
7. 策略对比工具
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## 🛠️ 实现方案
### Rust代码结构：
```
src/cli/commands/
├── prefix.rs # 前缀查询实现
├── suffix.rs # 后缀查询实现
├── hybrid.rs # 混合查询实现
├── smart.rs # 智能查询实现
└── mod.rs # 命令注册
```
### CLI参数扩展：
在 `src/cli/args.rs` 中添加新的 Commands 枚举项
### 主程序集成：
在 `src/main.rs` 中添加新的命令处理逻辑
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## 🎯 预期效果
### 性能提升：
- **AAAANNN模式**: 64x 性能提升
- **NNNAAA模式**: 64x 性能提升
- **AAANNNAAA模式**: 32x 性能提升
### 用户体验：
```bash
# 简单直观的命令
rustkmer prefix-query database.rkdb "AAATT"
rustkmer suffix-query database.rkdb "AAA"
rustkmer hybrid-query database.rkdb "AAANNNAAA"
# 智能自动选择
rustkmer smart-query database.rkdb "AAANNNAAA"
```
### 功能对比：
| AAAANNN | `fuzzy-query` (慢) | `prefix-query` (快) | **64x** |
| NNNAAA | `fuzzy-query` (慢) | `suffix-query` (快) | **64x** |
| AAANNNAAA | `fuzzy-query` (慢) | `hybrid-query` (快) | **32x** |
这个设计方案将充分发挥我们实现的高效算法优势，为用户提供直观、高效的CLI接口！