LaTex | LaTeX 学习心得

起因

最近要准备数模国赛了，因此学习一下LaTeX的写作排版。

配置有关环境

VScode集成了非常功能，心想着应该也有Latex插件，在一番参考网上教程后，下载了LaTex Workshop插件。

之后在VScode中，打开一个准备好的空文件夹，创建一个my_latex.tex文件，就可以在VScode中进行LaTex的写作了。

在写作的同时，也可以随时在VScode中预览效果。

如果你想在线编辑LaTeX，也可以使用Overleaf。

学习过程

基本语法规则

LaTex中，注释以%开头

LaTeX语言的写法大致分为两类

命令

以\开头，后面跟命令名，如\documentclass
环境

以\begin开头，以\end结尾，如\begin{document}

命令和环境可以嵌套

空格和换行符在LaTex中会被忽略，因此需要专门的空格和换行符。

空格：一般采用\quad或\qquad
换行符：\\

分段只需要相邻两段之间空一行即可,分段会自动缩进

this is paragraph1, you can see that there is a space between paragraph1 and paragraph2.

this is paragraph2.

开始一个pdf文档的写作

\documentclass{classname}

classname 代表文章的风格，可选参数有：

article: 用于写短文章
report: 用于写长文章
book: 用于写书
letter: 用于写信件

如果要在文中使用中文，在头部加上xeLaTeX编译（这里我也有点没搞懂）

%!TEX program = xelatex  %采用xelatex编译

导言区

Latex将文章分为导言区（preamble）和正文区（main matter）。

导言区可以放置一些全局的设置，如页眉页脚、字体、标题等。

设置文章格式

设置页面边距

\geometry{left=2cm,right=2cm,top=2cm,bottom=2cm}

设置页眉和页脚

\pagestyle{fancy}
\fancyhf{} %清除默认页眉和页脚
\fancyhead[L]{左页眉} % 可以写成\lhead{左页眉}
\fancyhead[C]{中页眉} % 可以写成\chead{中页眉}
\fancyhead[R]{右页眉} % 可以写成\rhead{右页眉}
\fancyfoot[L]{左页脚} % 可以写成\lfoot{左页脚}
\fancyfoot[C]{中页脚} % 可以写成\cfoot{中页脚}
\fancyfoot[R]{右页脚} % 可以在\rfoot{右页脚}

设置底部页码（默认是1、2…数字）

\cfoot{第 \thepage 页（共 \lastpage 页）}

\thepage 和 \lastpage 是内置的宏

设置标题格式

\title{文章标题}
\author{作者姓名}
\date{日期} % 2024-07-01 % \today

编写正文区

正文区以\begin{document}开始，以\end{document}结束。

如果你想显示各个设定好的标题，可以加入如下代码：

\maketitle

如果你需要一些无意义的填充，可以加入如下代码：

\lipsum[1-5] % 参数1-5表示填充5段无意义的文本

以下内容均均属正文内容：

各级标题

通过\section{},\subsection{},\subsubsection*{},你可以分别设置一级二级三级标题。

\section{一级标题} % 1 一级标题
\subsection{二级标题} % 1.1 二级标题
\subsubsection{三级标题} % 1.1.1 三级标题

如果不想有前缀数字，可以使用 \section*{},\subsection*{},\subsubsection*{}

字体

LaTex中，字体可以分为粗体、斜体、无衬线字体、打字机字体、小型大写字母、中等大写字母。

\textbf{粗体} % 加粗

\textit{斜体} % 斜体

\textsf{无衬线字体} % 无衬线字体

\texttt{打字机字体} % 打字机字体

\textsc{小型大写字母} % 小型大写字母

\textmd{中等大写字母} % 中等大写字母

数学公式

LaTex中，数学公式可以分为行内公式和行间公式。

行内公式以$符号包裹，如 $x^2$

行间公式以\[和\]符号包裹，如\[x^2\]

对于复杂的行间公式，可以使用amsmath包中的equation环境。

行内公式演示：

如果$x^2 + y^2 = z^2$，那么 $x = \frac{2}{3}$  \\

如果$ 1+\dfrac{1}{2} = \dfrac{3}{4}$，那么$x = \dfrac{2}{3}$

行间公式演示：

\begin{equation*}
    \frac{1}{2} \times 3 = 1.5
\end{equation*}

\begin{equation}
    \int_{0}^{1} x^2 dx = \frac{1}{3}
\end{equation}

\begin{equation}
    \sum_{i=1}^{n} i = \frac{n(n+1)}{2}
\end{equation}

插入行间公式时，如果用equation环境，那么公式会自动编号，如果用equation*环境，那么公式不会自动编号。而如果用\[]\包裹的形式，也不会自动编号
如果想对公式字母加粗，可以用\bm{需要加粗的字母}方法，注意引入bm包

对于复杂的LeTeX公式代码建议利用LaTex公式编辑网站中创建

插入图片

请将需要插入的图片放入你的.tex文件所在目录中（可以是有文件夹的子目录）

插入单图

使用环境\begin{figure}和\end{figure}包裹图片

\begin{figure}[h] 
    \centering
    \includegraphics[width=0.6\textwidth]{your_pic_dir}
    \caption{图片标题}
\end{figure}

需要关注的参数：

h：代表自动调整位置
\center:表示图片居中
width=0.6\textwidth：代表图片宽度为页面宽度的60%
your_pic_dir：代表你的图片相对.lex文件的相对路径（如你有一张图片pic.png在与.tex文件同目录下，则可以填pic.png）

插入双图

先使用环境\begin{figure}和\end{figure}包裹双图图片，再使用环境\begin{minipage}和\end{minipage}包裹每张图片

\begin{figure}[h]
    \begin{minipage}{0.48\textwidth}
        \centering
        \includegraphics[width=0.9\textwidth]{your_pic1_dir}
        \caption{图片1}
    \end{minipage}
    \begin{minipage}{0.48\textwidth}
        \centering
        \includegraphics[width=0.9\textwidth]{your_pic2_dir}
        \caption{图片2}
    \end{minipage}
\end{figure}

需要关注的参数：

h：代表自动调整位置
\centering表示图片居中
0.48\textwidth：代表创建一个宽度为页面宽度的48%的容器
width=0.9\textwidth：代表图片宽度为容器宽度的90%
your_pic1_dir：代表你的第一张图片相对.lex文件的相对路径
your_pic2_dir：代表你的第二张图片相对.lex文件的相对路径

调整宽度时不要让你的两张图相互重叠了

插入表格

使用环境\begin{table}和\end{table}包裹表格

使用\centering 设置表格居中

使用环境\begin{tabular}和\end{tabular}包裹具体的表格内容

使用\caption{title}设置表格标题

普通表格示例：

\begin{table}[h]
    \centering
    \begin{tabular}{|c|c|c|}
        \hline
        姓名 & 年龄 & 性别 \\
        \hline
        张三 & 20 & 男  \\
        \hline
        李四 & 22 & 女  \\
        \hline
    \end{tabular}
    \caption{表格标题}
\end{table}

三线表示例：

\begin{table}[h]
    \centering
    \begin{tabular}{cc}
        \toprule
        \qquad 物理符号 \qquad & \qquad 物理含义 \qquad \\
        \midrule
        I                  & 电流                 \\
        U                  & 电压                 \\
        \bottomrule
    \end{tabular}
    \caption{表格标题}
\end{table}

绘制普通表格关注的参数：

|c|c|c|:c是占位符，c的个数决定了表的列数，同时c也意味着文件居中。l ：居左；r：居右
\hline ：在当前行上方绘制一条横线
&：分隔单元格
\\：分隔行

绘制三线表关注的参数：

\toprule ：顶部横线
\midrule ：中部横线
\bottomrule ：底部横线
&：分隔单元格
\\：分隔行

表格每列最大宽度是由最宽的单元格决定的，因此直接插入表格可能会显得非常小，一个便捷的方法是手动加入空格\qquad 然后手动调整居中（如上方三线图示例）。

事实上，在了解完表格的基础后，我们并不需要手动建表并调整格式，可以通过在线表格创建网站快速编辑所需表格。如果使用了合并单元格等，注意网站给出添加有关包的提示。

如果你只是想创建简单的表格，或许这个在线表格创建网站使用起来更方便。

插入代码

首先添加包 listings

使用环境\begin{lstlisting}和\end{lstlisting}包裹代码

\usepackage{listings}

\begin{lstlisting}[language=C++]
#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello, world!" << std::endl;
    return 0;
}
\end{lstlisting}

\begin{lstlisting}{language=python}

print("Hello, world!")

\end{lstlisting}

需要关注的参数：

language=C++：代表代码语言为C++

\begin{equation}\label{eq:1}
    \frac{1}{2} = 0.5
\end{equation}

公式\ref{eq:1}的值是0.5

\begin{table}[h]\label{tab:my_label}
    \centering
    \begin{tabular}{|c|c|}
    \hline
       a  & b \\
    \hline
        c & d \\
    \hline
    \end{tabular}
    \caption{my_label}
\end{table}

表格\ref{tab:my_label}是一个普通表格

标签建议写在环境开始\begin{}前。

标签的命名建议：公式：eq:eq_name图片：pic:pic_name表格：tab:tab_name章节：sec:sec_name。

参考文献

参考文献可以选择使用BibTex，也可以选择不使用。为了参考文献管理方便，建议选择使用BibTex。

Step1：
使用BibTex需要添加包biblatex。

Step2：
在.tex文件下建立一个BibTex文件，即.bib文件，例如my_bib.bib。

Step3：
在BibTex文件中添加参考文献，例如：

@article{name1,
author = {作者, 多个作者用 and 连接},
title = {标题},
journal = {期刊名},
volume = {卷20},
number = {页码},
year = {年份},
abstract = {摘要, 这个主要是引用的时候自己参考的, 这一行不是必须的}
}
@book{name2,
author ="作者",
year="年份2008",
title="书名",
publisher ="出版社名称"
}

参考文献的类型由@后面的参数决定，常见有：

article：文章
book：书籍
incollection：书籍中的某一章（
inproceedings：会议论文
report：报告
thesis：学位论文
unpublished：未发表的论文
misc：其他类型

Step4:
在论文最末，\end{document}之前，使用\bibliographystyle{}和\bibliography{}设定参考文献样式和导入数据库。

\bibliographystyle{plain}
\bibliography{my_bib}

常见的预设样式的可选项有8种，分别是：

plain：按字母的顺序排列，比较次序为作者、年度和标题；
unsrt：样式同plain，只是按照引用的先后排序；
abbrv：类似plain，将月份全拼改为缩写，更显紧凑；
ieeetr：国际电气电子工程师协会期刊样式；
acm：美国计算机学会期刊样式；
siam：美国工业和应用数学学会期刊样式；

Step5：
在论文中需要引用参考文献的地方使用\cite{name}引用参考文献。

\documentclass{article}  %文章类型
\usepackage{biblatex}   % 设添加包
\begin{document}

I want to cite the paper \cite{ref_name} % ref_name为数据库参考文献自定义名

\bibliographystyle{plain} % 确定样式
\bibliography{your_bib_name} % 导入数据库

论文模板

在学习完基础知识后，就可以直接上手模板啦！

对于论文模板，我们不需要关注他的配置，只需要修改其中内容即可。

在overleaf中，可以找到很多优秀的模板，包括全国大学生数学建模竞赛论文模板

作者网站：https://blog.marquis.eu.org/

其中template.tex很好地演示了模板，能够应付绝大多数数模论文需求。在学习完基础知识后，看懂模板示例代码应该不难，其中的自定义命令也比较好理解，这里就不过多讲解了。

为了方便本地编写全国大学生数学建模竞赛论文，我将论文下载到本地，并打包到自己的github仓库中。如有侵权，请联系我删除。

结语

文中大部分内容学习自LaTeX快速上手与数学建模论文写作

通过简单的LaTeX学习，终于已经能够写出自己的数学建模论文了！对于有markdown基础的同学，学习LaTeX应该会比较快。

既然你已经学会了LaTeX的基础知识，现在就快去写一篇数模国赛论文吧！23333

这篇博客仅记录一下自己的学习心得，希望能对你有所帮助。

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