Latex公式——1行代码实现

仅需1行代码实现专业、美观的Latex公式，无需查阅学习任何Latex公式

效果

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图片源自handcalcs Github官网

前言

LaTex公式一直使得很多写论文的小伙伴们发愁，也会耗费很多写Latex的同学时间去琢磨$…$或$$…$$之间的爱恨情仇

至此，一款handcalcs的工具包诞生了，生成LaTeX公式不再需要担心头发了！

让我们一起用简单的python语法来写出优美、复杂的LaTex公式吧！

注！！！：本教程将参照Github官网的顺序进行讲解

I Installing 安装

pip install handcalcs
# 如果需要国内镜像，使用如下代码即可
!pip install handcalcs -i https://pypi.douban.com/simple

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II Usage 用法

2.1 Jupyter cell 单元魔法╰（‵□′）╯

在Jupyter中magic函数主要包含两大类，大家想了解具体魔法函数可以评论留言:
一类是行魔法（Line magic）前缀为%
一类是单元魔法(Cell magic)前缀为%%；

导入

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import handcalcs.render

注：这将同时导入%%tex 和 %%render两种单元魔法

然后，在要使用渲染的任何单元格中handcalcs，只需在单元格顶部使用render 即可实现单元魔法：

%%render

让我们看个例子

%%render
a = 2
b = 3
c = 2*a + b/3

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如上图呈现后，如果您的系统上安装了Latex环境，则可以将notebook导出为PDF。

那我想得到这段呈现的LaTex代码呢？我可不想只能notebook中写LaTex公式啊，我的技术报告、研究成果或论文可是要在.Doc,.Docx之类的Word文档里写出来

魔法！召唤出上述呈现的LaTex代码：

%%tex
a = 2
b = 3
c = 2*a + b/3

在此，你可能会遇到这样的问题：

UsageError: Cell magic %%tex not found.

笔者发现了一种解决方法，不需要再给你的Jupyter安装Tex等
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\begin{
    
    aligned}
a &= 2 \;\textit{
    
        }\\[10pt]
b &= 3 \;\textit{
    
        }\\[10pt]
c &= 2 \cdot a + \frac{
    
     b }{
    
     3 } = 2 \cdot 2 + \frac{
    
     3 }{
    
     3 } &= 5.0 \;\textit{
    
        }
\end{
    
    aligned}

这样我们便得到上述呈现的LaTex代码，有了它，无论你想写在那里，都是自由的，好健壮的代码！
（Github上可没提到这个问题的解决办法：）

2.2 decorator on functions 函数修饰符

导入

from handcalcs import handcalc
from math import sqrt

使用

@handcalc(jupyter_display = True)
def my_calc(x:float,y:float,z:float):
    a = 2 * x
    b = 3 * a / z + sqrt(a + y / 2)
    c = a + b

vals = my_calc(2.3,3.2,1.2)

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通过这种方式，您可以@handcalc()用来动态生成Latex代码，以在Jupyter和非Jupypter Python环境（例如streamlit）中显示。

III Override tags 自定义

有没有发现上述LaTeX的展示都是一行一行的出现，可不可以定义展示的行和列数？

3.1 行转列

只需要在%%render后加params，即可实现列的展示

%%render params

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3.2 调整精度

在%%render params 数字来指示要显示的小数精度

%%render params 6

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3.3 长短

可长可短的展示

%%render long
%%render short

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3.4 省略具体数字

在上面的LaTex中，我们发现这样的%%render会跟踪数据，进行实时计算，并给出结果，但有时我们仅需公式即可。

%%render symbolic

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3.5 集成sympy

导入

import sympy as sp
import handcalcs.render

使用仅需下述代码即可实现

%%render sympy

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IV 特征

4.1 快速显示许多变量的值

不需要更多的print声明。只需将变量放到一行上，它们就会全部显示出来。

%%render

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4.2 获取LaTex代码，无需render

只需在单元格前加%%tex即可实现

%%tex

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4.3 下标

在LaTex中我们还需要_{}的方法来增加下标，而在%render下仅需_即可实现下标的添加

%%render
a = 32
rate_annual = 0.02
principal_start_year = 3000

%%render
b_x_3_5_3 = 23

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4.4 希腊字母

包含希腊字母（例如“ pi”，“ upsilon”，“ eta”等）作为字符串或子字符串的任何变量名称都将被相应的Latex代码代替，以表示该希腊字母。

使用小写字母作为变量名将使小写希腊字母。
为变量使用大写字母名称会将其呈现为大写希腊字母。

%%render
theta = 34
alpha = 12
pis = theta + alpha

from math import sin,radians

%%render
Ommega_sigma = 2*theta + sin(radians(alpha * 2))

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4.5 注释

如果你会给python代码注释的话，你也会在LaTex中实现注释了，仅需正常的python注释#即可

%%render
theta = 34 + 3j # Complex numbers work too!
alpha = 12
psi = theta + alpha

Omega_sigma = 2 * theta /3 #This is an approximation

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4.6 条件语句

在%%render下，按照正常的python条件语句即可实现LaTex版的条件生成
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4.7 数值积分

import handcalcs.render
from scipy.integrate import quad

def f(x):
    return x**3/2 + 5*x**2 + 3*x

%%render
a = 2 
b = 6
z = quad(f,a,b)

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结语：
至此，我们1行代码即可实现LaTex公式的编写(%%render)，且可以得到对应的LaTex代码(%%tex)