MaTeX 与 LaTeX
2021-08-02 22:08:00
本文算是一篇教程，推荐的 MaTeX 扩展包可以让 Mathematica 使用 LaTeX 的输出效果，简直是如虎添翼。
如果你还没用过 MaTeX，可以先收藏本文，方便需要的时候查看。
为什么要用 LaTeX
我还没正儿八经的用 LaTeX 排版过东西，对于 LaTeX 的排版功能不好评价，看看某博主是怎么说的：
LaTeX 在有干货的理工科学术/毕业论文里面对 Word 有着（大概）压倒性的优势。
一方面可见博主用词之严谨，另一方面“天下苦 Word 久矣”之情溢于言表。换句话说，哪个用 LaTeX 的人没深受过 Word 的毒害？（当然了，春秋责备贤者，希望 Word 党听完不要生气。不过世界上真的有 Word 党吗，哈哈哈）
LaTeX 的公式我倒是频繁使用，不过使用范围也仅限于 Typora，不得不说那种纯键盘输入、所思即所得的感觉的确可以满足广大研究生的一个基本需求——装 X
Mathematica 对 LaTeX 的支持情况
在 Mathematica 里书写一个表达式，选中，可以很轻松的复制成 LaTeX 公式：
效果是下面的样子（我是直接粘贴过来的）
美中不足的是，Mathematica 自身并不能渲染出 LaTeX 公式。只有一个差强人意的 TraditionalForm：
但是，有人就说了：
我只爱看 LaTeX 渲染的公式，看别的我头晕，你 Mathematica 就不能输出 LaTeX 给我吗？
Mathematica 说抱歉我还真做不到，但是有退而求其次的法子——MaTeX。
安装 MaTeX
MaTeX 的开源地址是 https://github.com/szhorvat/MaTeX。
在 Mathematica 11.3 及更高的版本，只需运行下面的一行代码即可安装或升级 MaTeX：
ResourceFunction["MaTeXInstall"][]
低版本的 Mathematica 需要手动安装（当然，我没说高版本不可以手动安装，在 https://github.com/szhorvat/MaTeX/releases 下载 MaTeX-1.x.x.paclet 文件，比如目前显示的最新版本为 1.7.8：
需要用到 PacletInstall 函数：
Needs["PacletManager`"]
PacletInstall["~/Downloads/MaTeX-1.7.8.paclet"]
好，大功告成。有人又问了：
这个 2MB 的小东西真的能渲染 LaTeX 吗?
其实还不能，因为你的计算机还需要装有 TeX系统 和 Ghostscript。
TeX 系统推荐直接安装 texlive，一步到位，免得各种报错，报得你怀疑人生，别问我是怎么知道的。
推荐在清华大学开源软件镜像站下载 texlive，安全稳定且速度快，进入之后，随便下载一个 .iso 文件：
具体怎么安装，网上的教程铺天盖地，就不赘述啦（安装时间通常在一个小时左右，所以请提前合理分配时间）
Ghostscript 可以在其官网下载，然后正常安装就行了。
总的来说，安装过程的确比较繁琐，但如果你的计算机曾安装过 texlive 和 Ghostscript，且 Mathematica 版本高于 11.3，安装也不过是一行代码的事吗（真是听君一席话如听一席话呢）
安装完成后，需要运行：
或者
来加载 MaTeX 扩展包。官方文档解释说：
首次加载时，MaTeX 会尝试自动进行自我配置。如果自动配置失败，它将显示有关如何手动配置 pdflatex 和 Ghostscript 可执行文件的路径的说明。
可以用下面的代码测试是否安装成功：
成功的话会给出 pdflatex.exe 和 gswin32c.exe (gswin64c.exe) 的路径。
MaTeX 的一般用法
听别人说：（当然这句话的真实性有待考证）
市面上 80% 的 Mathematica 参考书都是抄的官方帮助文档。
（不过我寻思市面上统共能有几本 Mathematica 参考书，哈哈哈）因为 MaTeX 的帮助文档写的很全面，所以下面我引用了其中的很多例子。
使用之前需要先运行：
或者
来加载 MaTeX 扩展包。比如在重启 Mathematica 或者执行清除全部命令 ClearAll 之后。
上文举的例子改用 MaTeX 输出，顿时顺眼多了：
MaTeX 也可以直接输出成矩阵：
MaTeX 不仅可以直接作用于表达式，还可以作用于字符串，而且和 Mathematica 自带的函数一样，函数 MaTeX 可以穿过列表 List，即可以穿过 { }，比如：
来研究一下 MaTeX 输出的东西的本质是什么，以最简单的“点”为例（实在想不出来 LaTeX 里除了空格还有比点更简单的字符吗）
查看 “
MaTeX 的进阶用法
函数 MaTeX 可以指定参数，用于进一步修饰输出的样式。
ContentPadding——内容填充，指定为False时会尽可能的紧凑：
"DisplayStyle"——指定为False时会输出行内样式：
FontSize——用于指定字体大小：
LineSpacing——指定为{c,n}，代表行距为 c 倍字体大小加上 n 个印刷点：
Magnification——用于指定缩放比例：
"Preamble"——指定导言
- 导入 color 宏包用于设定字体颜色：
- 导入 epsdice 宏包用于输出特殊字符：
其他的示例就不过多展示啦。
MaTeX 在绘图中的应用
为了像某博主那样严谨，我说：
在有干货的理工科学术/毕业论文里，画图是一件令人头疼的事情。
用 Mathematica 画图时，默认的坐标轴标签、图例等元素都是默认的样式，但有时要求渲染成 LaTeX 的样式（此时 MATLAB 表示我可以做到。叉出去），目前不知道有什么更好的解决方案，但是 MaTeX 绝对可以胜任，比如：
数据标签也可以渲染成 LaTeX：
哇，这就是 MaTeX 吗，爱了爱了
MaTeX 的注意事项
函数 MaTeX 在接受字符串输入时，\ 一定要写成 \\，比如：
一般经常在转义字符用到 \，转义字符本身就够混乱的了，这里又得写成 \\，所以很容易翻车。
如果想要把 {x,y} 整体输出成 LaTeX 样式，需要先转化为 TeXForm 或用 HoldForm 保持表达式，否则函数 MaTeX 可以穿过 { }，将把 x 和 y 输出成 LaTeX 样式，比如：
上面这个例子还是很能说明问题的。
但是，使用 HoldForm 保持表达式时需要谨慎，比如对 IdentityMatrix[3] 使用 HoldForm 保持表达式，再用 MaTeX 输出，得到的是 LaTeX 文字样式：
所以，使用 HoldForm 需要谨慎。
巧妙范例
在 Mathematica 官方的说明文档的结尾，一般都会给出几个巧妙范例，MaTeX 的作者在说明文档中也给出了巧妙范例：
这是一个谢尔宾斯基三角形，有机会的话公众号会出一篇关于它的文章。
MaTeX 与 LaTeX