LaTex学习（一）

标注：本学习笔记基于刘海洋编著的《LATEX入门》

1 安装与配置

安装可以参考TeX Live 2014安装引导流程，也可以看TEXLIVE中文指南，这里不再多说。

注意，Linux下安装需要特别的设置字体文件，具体参考Fedora-19安装texlive2013并配置中文

2 相关工具介绍

2.1 GhostScript

GhostScript是一个PostScript的解释器。MiKTEX与TEX Live分别附带了简化的版本mgs和rungs。作者推荐下载完全版本的GhostScript以便于进行文档格式的转换工作，如PS、PDF格式的互相转换，或将他们转换为点阵图片格式。

GhostScript的主程序在Linux上叫做gs,使用如下：

1. 显示foo.ps的内容
   gs -dBATCH foo.eps
2. 将foo.eps 转换为256色PNG图片bar.png，使用128dpi的分辨率，剪裁到适当大小，并对文字和图像做边缘抗锯齿处理
   gs -q -sDEVICE=png256 -dEPSCrop -r128 \
   -dGraphicsAlphaBits=4 -dTextAlphaBits=4 -o bar.png foo.eps

2.2 ImageMagick

ImageMagick是一款基于命令行的位图处理软件，可以用来读、写和处理超过100种基本格式的图片文件。其常用来做图形转换的工作。

由于该软件十分复杂，书中只介绍了少部分常用功能，如：

convert命令，用来转换格式
convert foo.eps bar.pdf
convert foo.bmp bar.png

实际上，在涉及PDF和PS格式时，ImageMagick内部实际调用了GhostScript

3 测试用例

编译采用XeLatex

3.1 英文例子

\documentclass{article}\begin{document}This is my first document.Happy \TeX ing!\end{document}

3.2 中文例子

其中，ctexart表示中文TeX文章类型，[UTF-8]表示中文使用的编码。\section表示节标题

\documentclass[UTF-8]{ctexart}\begin{document}\section{文字}特可爱排版。\section{公式}\[    a^2 + b^2 = c^2\]\end{document}

3 从一个例子说起

3.1 确定目标

科技论文结构：
- 标题
- 摘要
- 目录
- 正文
- 文字
- 公式
- 图形
- 表格
- 参考文献

3.2 提纲

进行文字编辑或是把写好的文章进行排版时，从提纲开始写是一个好主意。先完成框架，剩下的就是填写内容了。

提纲如下：

%-*-    coding: UTF-8   -*-%   gougu.tex%   勾股定理\documentclass[UTF-8]{ctexart}%\begin之前的部分称为导言区，一般对文档进行一些设置或定义一些命令。%下面三行title、author和date，其通过\maketitle输出到文档\title{杂谈勾股定理}%加入了对字体的设置\author{张三}\date{\today}%\bibliographystyle声明参考文献的格式\bibliographystyle{plain}%\begin{document}后是文档的正文部分\begin{document}%\maketitle输出论文题目\maketitle%\tableofcontents输出目录\tableofcontents%\section开始新的一节，参数为节标题\section{勾股定理在古代}%要编译参考文献，需要BibTex%此处引入math.bib文件\bibliography{math}\end{document}

3.3 填写正文

在写作时，应注意latex中应注意以下几点：
1. 空行分段。换行和空格只起到使原代码更易读的作用，在输出的文档中不会显示。只有空行起到分段作用，但空一行与空更多行没有区别。
2. 段落缩进是自动的。latex会自动忽略每行开始前的所有空格。也请不要使用全角汉字空格，这可能会影响排版效果。
3. 空格的作用。通常汉字后的空格会被忽略，而其他字符后的空格则保留。空格只起分隔单词或符号的作用，并不能增大单词间距。
4. 汉字与其他符号。使用xelatex编译文档，ctexart类文档会调用xeCJK宏包，自动处理汉字与其他符号间的距离。

3.4 命令与环境

3.4.1 脚注

\footnote{脚注内容}

欧几里得\footnote{欧几里得，公元前 330–275 年}

另外，latex中用两个减号–表示数字范围，其会自动输出为与字母’n’宽度相当的短线。

3.4.2 强调

\emph{强调内容}

\emph{勾股数}

3.4.3 引用

latex中，\ begin{环境名}到\ end{环境名}间的内容称为一个环境，此处使用了quote环境，其作用是将引用内容单独分行，增加缩进并改变上下间距。
环境中可以设置字体，其作用范围即环境的范围。如此处\kaishu\zihao{-5}}即设置字体为楷书，字号为小五。

\begin{quote}\kaishu\zihao{-5}}勾广三，股修四，径隅五。\end{quote}又载陈子（约公元前 7--6 世纪）答荣方问：\begin{quote}若求邪至日者，以日下为勾，日高为股，勾股各自乘，并而开方除之，得邪至日。\end{quote}

3.4.4 摘要

\begin{abstract}这是一篇关于勾股定理的小短文。\end{abstract}

3.4.5 数学公式

latex中，$a+b$为行内公式，\begin{equation} a+b \ end{equation}为显示公式。具体内容可参考常用数学符号的 LaTeX 表示方法

\begin{equation}AB^2 = BC^2 + AC^2.\end{equation}

3.4.6 定理

%使用定义的thm环境\begin{thm}[勾股定理]直角三角形斜边的平方等于两腰的平方和。······\end{thm}

3.5 图表

3.5.1 图

latex中有两类图表，一类是插图，另一类是使用latex代码绘制，此处只讲插图。

在latex中，插图功能由graphicx宏包提供。要使用宏包需要在导言区使用\usepackage引入。即在\documentclass[UTF-8]{ctexart}之后，\begin{document}之前加入\usepackage{graphicx}。随后，便可以在需要插图的位置使用\includegraphics[scale=0.6]{xiantu.pdf}插入图片。这里，图片名为xiantu.pdf，并用scale表示缩放为0.6。

在latex中，插图与正文是平级的，二者会顺序显示。为了排版，我们通常将其放入一个浮动体中。如下面的代码：

\begin{figure}[ht]  \centering  %插入图形  \includegraphics[scale=0.6]{xiantu.pdf}  \caption{宋赵爽在《周髀算经》注中作的弦图（仿制），该图给出了勾股定理的一个极具对称美的证明。}  \label{fig:xiantu}\end{figure}

这段代码使用了figure环境。其参数[ht]表示here和top，即该部分内容出现在环境周围文本位置或一页顶部。\centering表示后面的内容居中。\caption设置了图表标题，编译时会自动编号。\label{fig:xiantu}为图形定义了标签，此处fig:xiantu为标签名，其他位置可以通过???引用该图。

图 \ref{fig:xiantu} 是我国古代对勾股定理的一种证明

3.5.2 表格

\begin{tabular}{|rrr|}\hline直角边 $a$ & 直角边 $b$ & 斜边 $c$\\\hline3 & 4 & 5 \\5 & 12 & 13 \\\hline\end{tabular}

latex中，由tabular环境完成绘制表格功能，其参数[|rrr|]三个r表示共三列，且为右对齐，两条|表示在第一列前和第三列后有垂直表格线。在tabular环境内部，&用于分割行内各项，即分列，\\用于分行。表格中的横线由\hline绘制。

表格与插图一样，一般放在table环境里，其使用也大致相同，只是\caption得到的标题为”表“而不是”图“。

3.6 自动化工具

latex中，使用自动化工具完成各类引用的处理，如参考文献和文档内图表的引用。

3.6.1 参考文献

处理参考文献的引用一般使用BiBTeX，在使用\bibliography{math}产生文献列表前，我们首先需要有名为math的参考文献数据库，其实就是一个后缀名为.bib的文件。这个文件可以通过相关网站下载或是由软件JabRef制作。

本例子中的.bib文件格式如下：

% This file was created with JabRef 2.6.% Encoding: UTF8%{}内的第一行为标签名@BOOK{Kline,  title = {古今数学思想},  publisher = {上海科学技术出版社},  year = {2002},  author = {克莱因}}@ARTICLE{quanjing,  author = {曲安京},  title = {商高、赵爽与刘徽关于勾股定理的证明},  journal = {数学传播},  year = {1998},  volume = {20},  number = {3}}@BOOK{Shiye,  title = {几何的有名定理},  publisher = {上海科学技术出版社},  year = {1986},  author = {矢野健太郎}}

.tex文档中的引用可以使用\cite{标签名}，如

 是我国古代对勾股定理的一种证明 \cite{quanjing}。

即引用了标签名为quanjing的文献。

非直接引用的文献可通过\nocite{Shiye}显示在文献列表中，期一般放在\bibliography之前。

3.6.2 生成目录

\tableofcontents用于生成目录。

3.6.3 一般引用

\ref{标签名}可以用于引用图表和公式，但公式有一个更常用的工具。数学宏包amsmath中定义了\eqref命令专门用于公式的引用，并能产生括号。

%在公式中定义标签\begin{equation}\label{eq:gougu}AB^2 = BC^2 + AC^2.\end{equation}%下面为引用满足式 \eqref{eq:gougu} 的整数称为\emph{勾股数}。

3.7 设计文章格式

在填充完提纲后，我们已经得到了一篇完整的文章，但要追求排版的效果，我们还需要进行一番努力。如修改标题字体，调整目录和插图的标题，调整页面大小等等。

3.7.1 页面尺寸

使用geometry宏包。

%此处使用A6纸大小，版心居中，长宽占页面的0.8\usepackage{geometry}\geometry{a6paper,centering,scale=0.8}

3.7.2 图表标题格式

使用caption宏包。

%改变图表标题格式，此处使用悬挂对齐方式（编号向左突出），小字号，标题使用斜体\usepackage[format=hang,font=small,textfont=it]{caption}

3.7.3 增加目录项

使用tocbibind宏包，默认会在目录中加入目录项本身、参考文献、索引等项目。这里使用nottoc选项取消了在目录中显示目录本身。

\usepackage[nottoc]{tocbibind}

3.7.4 调整标题字体

%加入了对字体的设置\title{\heiti 杂谈勾股定理}\author{\kaishu 张三}\date{\today}

3.7.5 定义自己的引用环境

我们可以在原来quote环境的基础上增加控制格式，以得到新的环境。这里使用了\newenvironment命令。

\newenvironment{myquote}  {\begin{quote}\kaishu\zihao{-5}}  {\end{quote}}

定义了新的环境后，我们便可以替换原来的quote环境，使用自己的新环境了。

类似的，我们定义\newcommand\degree{^\circ}，以直观的表示角度。

Tips:
在LaTeX中，我们有意识地将内容与格式进行分离，这样可以使文档更清晰，也方便管理。同时，将内容与格式，我们便可以快捷的修改代码以得到新的格式。

date：2015/5/10

附录一：完成版例子（带注释）

《latex入门》第一章例子（带注释）

附录 ：Latex常用命令

1. ps2pdf：将.ps文件转换为.pdf文件
2. pdf2ps：将.pdf文件转换为.ps文件
3. eps2eps：该命令能把一个eps图片中字体全部曲线化，转换后的eps再转成pdf时，不带任何字体信息。