LaTeX基础教程

先用三句话来介绍什么是LaTeX，以下三点基于我个人的主观经验的总结。
1.LaTeX是一类用于编辑和排版的软件，用于生成PDF文档。
2.LaTeX编辑和排版的核心思想在于，通过\section和\paragraph等语句，规定了每一句话在文章中所从属的层次，从而极大方便了对各个层次批量处理。
3.LaTeX在使用体验方面，最不易被Word替代的有四个方面：方便美观的数学公式编辑、不会乱动的退格对齐、非所见即所得因此可以在编辑的时候用退格和换行整理思路但生成PDF出来不影响美观、部分导师和刊物不接受Word排版的文章。

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下面是教程正文。（正文最后应大家要求增添了附录）
1.LaTeX软件的安装和使用
方法A（自助）：在MikTeX的官网下载免费的MikTeX编译包并安装。下载WinEdt（收费）或TexMaker（免费）等编辑界面软件并安装。
方法B（打包）：在ctex.org下载ctex套装（含MikTeX及WinEdt）
哈哈这一部分当然不包含在标题的30分钟里。




2.第一个文档
打开WinEdt，建立一个新文档，将以下内容复制进入文档中，保存，保存类型选择为UTF-8。


\documentclass{article}
\begin{document}
hello, world
\end{document}


然后在WinEdt的工具栏中找到编译按钮（在垃圾桶和字母B中间），在下拉菜单中选择XeTeX，并点击编译。
如果顺利的话，我们就可以顺利生成出第一个pdf文件，点击工具栏中的放大镜按钮就可以快速打开生成的pdf文件。




3.标题、作者和注释
建立一个新文档，将以下内容复制进入文档中，保存，保存类型选择为UTF-8，编译并观察现象。


\documentclass{article}
\author{My Name}
\title{The Title}
\begin{document}
\maketitle
hello, world % This is comment
\end{document}




4.章节和段落
建立一个新文档，将以下内容复制进入文档中，保存，保存类型选择为UTF-8，编译并观察现象。


\documentclass{article}
\title{Hello World}
\begin{document}
\maketitle
\section{Hello China} China is in East Asia.
\subsection{Hello Beijing} Beijing is the capital of China.
\subsubsection{Hello Dongcheng District}
\paragraph{Tian'anmen Square}is in the center of Beijing
\subparagraph{Chairman Mao} is in the center of Tian'anmen Square
\subsection{Hello Guangzhou}
\paragraph{Sun Yat-sen University} is the best university in Guangzhou.
\end{document}


退格只是我个人偏好，看起来层次清晰美观。实际操作上未必要如此，每一行之前的空格不影响编译生成PDF的排版结果。




5.加入目录
建立一个新文档，将以下内容复制进入文档中，保存，保存类型选择为UTF-8，编译并观察现象。


\documentclass{article}
\begin{document}
\tableofcontents
\section{Hello China} China is in East Asia.
\subsection{Hello Beijing} Beijing is the capital of China.
\subsubsection{Hello Dongcheng District}
\paragraph{Hello Tian'anmen Square}is in the center of Beijing
\subparagraph{Hello Chairman Mao} is in the center of Tian'anmen Square
\end{document}


6.换行
建立一个新文档，将以下内容复制进入文档中，保存，保存类型选择为UTF-8，编译并观察现象。
\documentclass{article}
\begin{document}
Beijing is
the capital
of China.


New York is


the capital


of America.


Amsterdam is \\ the capital \\
of Netherlands.
\end{document}




7.数学公式
建立一个新文档，将以下内容复制进入文档中，保存，保存类型选择为UTF-8，编译并观察现象。


\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
\begin{document}
The Newton's second law is F=ma.


The Newton's second law is $F=ma$.


The Newton's second law is
$$F=ma$$


The Newton's second law is
\[F=ma\]


Greek Letters $\eta$ and $\mu$


Fraction $\frac{a}{b}$


Power $a^b$


Subscript $a_b$


Derivate $\frac{\partial y}{\partial t} $


Vector $\vec{n}$


Bold $\mathbf{n}$


To time differential $\dot{F}$


Matrix (lcr here means left, center or right for each column)
\[
\left[
\begin{array}{lcr}
a1 & b22 & c333 \\
d444 & e555555 & f6
\end{array}
\right]
\]


Equations(here \& is the symbol for aligning different rows)
\begin{align}
a+b&=c\\
d&=e+f+g
\end{align}


\[
\left\{
\begin{aligned}
&a+b=c\\
&d=e+f+g
\end{aligned}
\right.
\]


\end{document}


具体细节可以自行搜索LaTeX的数学符号表或别人给的例子。




8.插入图片
先搜索到一个将图片转成eps文件的软件，很容易找的，然后将图片保存为一个名字如figure1.eps。
建立一个新文档，将以下内容复制进入文档中，保存，保存类型选择为UTF-8，放在和图片文件同一个文件夹里，编译并观察现象。


\documentclass{article}
\usepackage{graphicx}
\begin{document}
\includegraphics[width=4.00in,height=3.00in]{figure1.eps}
\end{document}




9.简单表格
建立一个新文档，将以下内容复制进入文档中，保存，保存类型选择为UTF-8，编译并观察现象。


\documentclass{article}
\begin{document}
\begin{tabular}{|c|c|}
a & b \\
c & d\\
\end{tabular}


\begin{tabular}{|c|c|}
\hline
a & b \\
\hline
c & d\\
\hline
\end{tabular}


\begin{center}
\begin{tabular}{|c|c|}
\hline
a & b \\ \hline
c & d\\
\hline
\end{tabular}
\end{center}
\end{document}




10.结尾
到目前为止，你已经可以用LaTeX自带的article模板来书写一篇基本的论文框架了，至少你已经能够用得起来LaTeX了。
在论文从框架到完整的过程中，必然还存在许多的细节问题，比如字体字号，比如图片拼合，比如复杂的表格等等。
那些问题，就请咨询google吧。通常来说我们作为初学者会提出的问题，早就已经有许多的先辈们在网络上提过同样的问题了，看看别人的回答就可以。
LaTeX在国内的普及率并不高，因此许多时候如果搜英文关键词，会获得更好的效果。


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附录，有关我认为不是新手急需，但是的确比较有用的信息
1.中文支持
曾经的LaTeX的中文支持是比较麻烦的一件事，但是现在使用MikTeX+WinEdt的中文支持非常容易。
只需要把开头的\documentclass{atricle}换成\documentclass{ctexart}就可以了。
如果是第一次使用ctexart的话，会自动下载和安装宏包和模板，之后就不会再下载了。
例子参考如下：
打开WinEdt，建立一个新文档，将以下内容复制进入文档中，保存，保存类型选择为UTF-8。
\documentclass{ctexart}
\begin{document}
你好，世界
\end{document}




2.宏包
\package{}就是在调用宏包，对计算机实在外行的同学姑且可以理解为工具箱。
每一个宏包里都定义了一些专门的命令，通过这些命令可以实现对于一类对象（如数学公式等）的统一排版（如字号字形），或用来实现一些功能（如插入图片或制作复杂表格）。
通常在\documentclass之后，在\begin{document}之前，将文章所需要涉及的宏包都罗列上。
对于新人而言比较常用的宏包有


编辑数学公式的宏包：\usepackage{amsmath}和 \usepackage{amssymb}
编辑数学定理和证明过程的宏包：\usepackage{amsthm}
插入图片的宏包：\usepackage{graphicx}
复杂表格的宏包：\usepackage{multirow}


差不多了，对于新人来说，这五个宏包已经基本够用了。如果有其他的特殊需求，就通过google去寻找吧。
补充说明一下，现在ctexart模板里集成了中文支持，所以CJK宏包并不是必需品。




3.模板
模板就是在\documentclass{}后面的大括号里的内容。
在这一份教程中，我们使用的是LaTeX默认自带的模板article，以及中文模板ctexart。
模板就是实现我之前所介绍的LaTeX的经验总结的第二点的实现方式。
一篇文章，我们定义了section，定义了paragraph，就是没有定义字体字号，因为字体字号这一部分通常来说是在模板中实现的。
一个模板可以规定，section这个层级都用什么字体什么字号怎么对齐，subsection这个层级用什么字体什么字号怎么对齐，paragraph又用什么字体什么字号怎么对齐。
当然模板里还可以包含一些自定义的口令，以及页眉页脚页边距一类的页面设置。
由于模板的使用，在我的使用经验里来看，绝对不可能算是基本入门级的内容，所以在正文里当然不会提及。
如果有人实在想学，如果LaTeX已经接触到这个程度上了，那么再去翻其他厚一些的教材，也不亏了。




4.参考文献和制作幻灯片
做参考文献的时候，文章也已经快写到尾声了，而幻灯片更不是进阶一些的需求。对这两个功能有需求的LaTeX user，使用LaTeX也已经相当熟练了，自己去google一下或查阅其他厚教程是很理所当然的，一点也不冤枉。
在此我就只提供两个搜索关键词，参考文献可以搜bibtex，制作幻灯片可以搜beamer。