如何将fasta数组元素与对应分组的fastq数组元素逐一配对迭代？

我有两个存储文件名的数组：

files_ref=( $(find . -name '*.fasta') )
files_fq=( $(find . -name '*.fastq') )

我知道如果要按索引配对迭代元素，可以这么写：

for i in "${!files_ref[@]}"; do
    printf "%s is in %s\n" "${files_ref[i]}" "${files_fq[i]}"
done

但实际我的数组结构是这样的：

file_ref=(
  DI1.fasta
  DI2.fasta
  WT1.fasta
)
files_fq=(
  DI1_P1.fastq
  DI1_P2.fastq
  DI1_P3.fastq
  DI2_P1.fastq
  DI2_P2.fastq
  DI2_P3.fastq
  WT1_P1.fastq
  WT1_P2.fastq
  WT1_P3.fastq
)

我需要将files_ref中的每个元素与files_fq中对应分组的所有元素逐一配对迭代，想要实现如下效果：

DI1.fasta DI1_P1.fastq
DI1.fasta DI1_P2.fastq
DI1.fasta DI1_P3.fastq
DI2.fasta DI2_P1.fastq
DI2.fasta DI2_P2.fastq
DI2.fasta DI2_P3.fastq
WT1.fasta WT1_P1.fastq
WT1.fasta WT1_P2.fastq
WT1.fasta WT1_P3.fastq

请问有实现方法吗？

方法1：基于前缀匹配遍历 #

核心思路是提取files_ref中每个文件的前缀（比如DI1），然后在files_fq中筛选出以该前缀开头的文件，逐一配对输出：

for ref in "${file_ref[@]}"; do
    # 提取前缀，去掉.fasta后缀
    prefix="${ref%.fasta}"
    # 遍历fastq数组，匹配前缀
    for fq in "${files_fq[@]}"; do
        if [[ "$fq" == "${prefix}_"*".fastq" ]]; then
            printf "%s %s\n" "$ref" "$fq"
        fi
    done
done

方法2：利用固定数量分组迭代 #

如果每个fasta对应的fastq数量固定（比如都是3个），可以通过索引计算的方式配对：

# 每个ref对应的fq数量
fq_per_ref=3
for i in "${!file_ref[@]}"; do
    ref="${file_ref[i]}"
    # 计算当前ref对应的fq起始索引
    start_idx=$((i * fq_per_ref))
    # 遍历对应范围内的fq元素
    for ((j=start_idx; j<start_idx+fq_per_ref; j++)); do
        printf "%s %s\n" "$ref" "${files_fq[j]}"
    done
done

方法3：先将fastq按前缀分组到关联数组 #

先把files_fq按前缀归类，再遍历files_ref取出对应组的元素，这种方式更清晰，适合后续扩展：

declare -A fq_groups
# 构建fastq分组关联数组
for fq in "${files_fq[@]}"; do
    # 提取前缀（比如DI1_P1.fastq → DI1）
    prefix="${fq%%_*}"
    fq_groups["$prefix"]+="$fq "
done

# 遍历ref文件，输出配对
for ref in "${file_ref[@]}"; do
    prefix="${ref%.fasta}"
    # 拆分分组内的fq文件
    read -ra fq_list <<< "${fq_groups[$prefix]}"
    for fq in "${fq_list[@]}"; do
        printf "%s %s\n" "$ref" "$fq"
    done
done

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Paolo Lorenzini